MANEJO SUSTENTABLE DE LOS SUELOS DEL PASTIZAL

MANEJO SUSTENTABLE DE LOS SUELOS DEL PASTIZAL

Los pastizales son campos con vegetación nativa que proveen alimento y agua a los animales. Se encuentran en arbustales, sabanas, estepas, humedales y bosques, ocupando aproximadamente 1.600.000 km2, 60% del país. Abarcan una gran variación de ambientes, representados en las ecoregiones de Patagonia, Chaco, Pampeana, Cuyo, Mesopotamia y Altoandina. Constituyen el principal recurso forrajero de los sistemas de producción ganadera, en simpatría con las especies de la fauna silvestre. Actualmente, los pastizales se encuentran en un moderado estado de deterioro expresado en una menor receptividad. Esta situación se contrapone con la de un mercado internacional exigente en adquirir bienes que no dañen los recursos naturales, representando esto una oportunidad y un desafío para consolidar y generar conocimientos, metodologías, tecnologías, capacidades y competencias institucionales, en una red de cooperación comprometida con la sustentabilidad de los recursos naturales, la biodiversidad y el hábitat para la fauna. El ambiente árido y semiárido ofrece para la producción ganadera, ventajas respecto de las regiones húmedas, debido a que mantiene cualidades de naturalidad, moderado reemplazo de la vegetación natural, elevada biodiversidad, bajo nivel de contaminación del suelo y del agua, baja utilización de agroquímicos y de energía fósil. Además, en los últimos años la importancia relativa de los bienes y servicios que proveen los pastizales ha aumentado, debido al avance de la agricultura que se estima en 11 millones de ha, donde ha reemplazado a pasturas cultivadas y pastizales más productivos, conduciendo simultáneamente, a que se aceleren procesos de degradación. Sin embargo, existe una creciente necesidad por parte de las instituciones de investigación y de desarrollo, de mitigar los efectos del deterioro ambiental, facilitando la integración de sus grupos técnicos en proyectos acordados de intervención en los territorios provinciales. El proyecto tiene como objetivo general, generar conocimientos y tecnologías para mejorar la producción de los sistemas ganaderos desarrollados en pastizales, aportando a la sustentabilidad de los recursos naturales y a la equidad social para los pequeños productores. Para tales fines, las principales estrategias de intervención que propone este proyecto son las de investigar, experimentar e integrar tecnologías de manejo de pastizales en sistemas ganaderos. Se prevé: - Desarrollar metodologías adaptables a diferentes escalas espaciales, mediante la vinculación de información actualizada de campo e histórica, con datos espectrales de sensores satelitales. La atención estará puesta sobre el estado forrajero de los pastizales, sobre su tendencia a largo plazo y en descomponer el componente forrajero de la productividad primaria de los pastizales. - Generar técnicas y estrategias para mejorar la productividad forrajera de los pastizales de distintas regiones. Particularmente sobre el impacto en leñosas, considerando la ley de Presupuestos Mínimos. - Desarrollar y mejorar tecnologías de utilización sustentable de los pastizales considerando las interacciones con los herbívoros. De manera de aumentar la producción de forraje y del animal. - Evaluar en los sistemas ganaderos de las ecoregiones, la aplicación de tecnología y su efecto sobre la sustentabilidad, mediante la utilización de indicadores. Además promover en las ecoregiones la formación de equipos de trabajo con un enfoque de sistemas.

USO Y CONSERVACIÓN SUSTENTABLE DE LOS SUELOS EN LOS PASTIZALES

USO Y CONSERVACIÓN SUSTENTABLE DE  LOS SUELOS EN LOS PASTIZALES

Conservación, uso sostenible de los recursos naturales como el suelo, el agua, las plantas, los animales y los minerales. Los recursos naturales de un área cualquiera son su capital básico, y el mal uso de los mismos constituye una pérdida económica. Desde el punto de vista estético, la conservación incluye también el mantenimiento de las reservas naturales, los lugares históricos y la fauna y flora autóctonas.

Hay dos grandes tipos de recursos naturales: los renovables y los no renovables. Los recursos renovables incluyen la fauna y flora naturales de cualquier tipo. El propio suelo puede considerarse un recurso renovable, aunque cuando está muy dañado es difícil de recuperar debido a la lentitud de su proceso de formación. El drenaje natural de una cuenca hidrológica puede perdurar indefinidamente por medio de una gestión cuidadosa de su vegetación y sus suelos, y es posible controlar la calidad del agua y su grado de contaminación. Véase Contaminación atmosférica; Medio ambiente; Recuperación; Depuración; Contaminación del agua.

Los recursos no renovables son los que no pueden reponerse o que sólo pueden reponerse a lo largo de periodos de tiempo extremadamente largos. Estos recursos incluyen los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) y las menas metálicas y de otros tipos

Conservación de los bosques

La conservación de los árboles que componen los bosques descansa sobre tres principios fundamentales. El primero es la protección del árbol en crecimiento contra el fuego, los insectos y las enfermedades. El fuego, considerado un destructor de los bosques, es también, una herramienta útil para su mantenimiento, si se emplea con precaución. Algunos árboles madereros necesitan de hecho el fuego para regenerarse con éxito. Los insectos, como la lagarta peluda, las moscas de sierra y la procesionaria del pino, y las enfermedades siguen ocasionando grandes pérdidas. No obstante, las medidas de control biológico, las ocasionales fumigaciones aéreas, los ciclos de tala adecuados y el desbrozado resultan cada vez más eficaces. El segundo principio está relacionado con los métodos de cosecha, que van desde la tala de todos los árboles (tala integral) hasta la tala de árboles maduros previamente seleccionados (tala selectiva), y con la reforestación, bien por medios naturales o por plantación de árboles nuevos. La intensidad y frecuencia de las talas debe tener como objetivo la producción sostenida durante un periodo de tiempo indefinido. El tercer principio de la conservación es el uso integral de todos los árboles abatidos. Los avances tecnológicos, como el aglomerado y el laminado, han dado uso a las ramas, los troncos defectuosos, los árboles pequeños que no pueden serrarse en tablones, y los llamados árboles inferiores. Véase Bosque; Incendios forestales; Silvicultura.

Conservación de los pastizales

Uno de los principios de la conservación de las tierras de pastos es usar sólo parte (más o menos la mitad) de la producción anual de plantas forrajeras para favorecer el crecimiento y reproducción de plantas sanas. Además, a cada prado se le asigna el número de animales que pueden sustentarse adecuadamente en él y a éstos sólo se les permite pastar durante la estación apropiada para el tipo de pastizal en cuestión. La conservación de los pastizales se basa en un programa de pastoreo diseñado para mantener la productividad indefinidamente y mejorar las zonas agotadas, ya sea por recuperación natural o por siembra de una especie forrajera apropiada. Aunque estos principios están sólidamente establecidos, cientos de miles de hectáreas de pastos públicos siguen siendo sobreexplotadas.

Conservación de la fauna

Uno de los principios básicos de la conservación de la fauna es la disponibilidad de alimento natural y abrigo para las poblaciones de cada una de las especies de un hábitat dado. Dos importantes amenazas a las que se enfrenta la vida silvestre es la destrucción de hábitats, debida al drenaje de los mismos, a la agricultura y a la expansión urbana, y la fragmentación de hábitats en parcelas demasiado pequeñas para que puedan mantener las poblaciones autóctonas de animales. El tráfico ilegal de plumas, cuernos, marfil y órganos ha puesto a muchas especies al borde de la extinción. La fauna salvaje es un importante recurso biológico, económico y recreativo que puede preservarse por medio de una gestión cuidadosa. El reglamento de caza permite abatir a muchas especies sin que ello afecte a sus niveles de población, e incluso pueden contribuir al control de especies que se han vuelto demasiado abundantes en la región que habitan.Véase Especies amenazadas.

Conservación del suelo

Entre las medidas básicas, actualmente en uso, para la conservación del suelo se encuentra la división de los suelos en categorías de capacidad. En este sistema los suelos más llanos y estables se asignan a los cultivos anuales, y otras áreas a las plantas perennes, como las herbáceas y las leguminosas, al pastoreo o la explotación forestal. Otro método de conservación consiste en incorporar plantas regeneradoras del suelo en la rotación de cultivos. Estas plantas fijan y protegen el suelo durante la fase de crecimiento y, al ser enterradas con el arado, le aportan materia orgánica. Los métodos de cultivo que dejan una cubierta de restos sobre el suelo representan un importante avance en la explotación de éste. En muchas áreas estas técnicas han suplantado el uso del arado de reja, asociado a la práctica del llamado cultivo limpio, que dejaba la superficie del suelo expuesta a todas las fuerzas erosivas naturales. Los métodos especiales para el control de la erosión incluyen el cultivo de contorno, en el que los cultivos siguen los contornos de las pendientes, y se construyen diques y terrazas para minimizar las escorrentías. Otro método de conservación del suelo es el cultivo en franjas, es decir, en bandas alternas de cultivos y tierra en barbecho. Este método es eficaz en el control de la erosión eólica en suelos semiáridos que han de quedar periódicamente en barbecho para ser productivos. Además, el mantenimiento de la fertilidad del suelo a menudo implica el empleo de fertilizantes inorgánicos (químicos). Véase Erosión; Suelo; Acondicionamiento del suelo.

COMPONENTES DEL BIOMA PASTIZAL

COMPONENTES DEL BIOMA PASTIZAL

El bioma pastizal es llamado de diferentes maneras; praderas, estepas, pastizales, matorrales templados.

Cuando hablamos de componentes bioticos, nos referimos a la vida animal y vegetal de un bioma, en este caso,  La vegetación predominante son las praderas, estepas graminosas, pastos y juncales.  Estos suelos son ideales para la plantación de trigo y de maiz. Y la Fauna o vida animal está conformada principalmente por insectos, roedores, animales pequeños, aves de vuelo bajo y algunos herbívoros que usan esta vegetación como su principal alimento, tales como vacas y caballos.

LOS COMPONENTES BIÓTICOS Y ABIÓTICOS DEL BIOMA PASTIZAL Los componentes abióticos del pastizal son el agua, suelo, aire, luz o Biotopo, los seres bióticos del pastizal o Biocenosis son todas las comunidades vegetales y animales que habitan en una zona geográfica determinada del pastizal, están representadas por todas las poblaciones vegetales y animales relacionadas e interrelacionadas entre si, se destacan las poblaciones de pastos duros y blandos, las poblaciones de ciertos inséctos como hormigas, escarabajos, anélidos, etc y los animales herbívoros como los caballos, vacas, cirvos, 

UNIDAD EDUCATIVA” TOMAS OLEAS”

EVALUACION DEL BLOQUE 2 SEGUNDO PARCIAL.

NOMBRE DEL ALUMNO	SEXTO AÑO DE. EGB	FECHA
	ASIGNATURA
NOMBRE DEL PROFESOR		NOTA
	CIENCIAS NATURALES

INSTRUCCIONES GENERALES:

Durante la evaluación es prohibido comunicarse entre alumnos, la consulta en libros, cuadernos o cualquier otro documento estará sujeta a sanción

1.-  Complete el siguiente mapa conceptual:

2.-   Complete la  siguiente tabla:

Plantas del bioma pastizal

3.-  Subraye las plantas y animales propios del bioma pastizal:

-Venados

-Osos

-Gramíneas

-Ratones de campo

-Palmeras

4.-  Complete los cuadros de la cadena alimenticia del bioma pastizal:

Vegetación

Herbívoros

Descomponedores

5.-  Escriba 2  prácticas para la conservación del suelo:

Práctica 1: -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Práctica 2:-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Tipos de suelo en el bioma de pastizales

Comprender el suelo en un área puede ayudarnos a entender un clima, una comunidad ecológica o biológica y mucho más. Mediante la exploración de tipos de suelo, los investigadores aprenden sobre lo que hace un bioma y pueden relacionar esa información a otros. Los suelos también pueden reflejar los cambios hechos por el hombre a una zona y cómo los ha afectado el sistema ecológico.

Bioma de pastizales

Un bioma se refiere a un grupo específico de plantas y animales que viven juntos en un área determinada. El clima de un bioma también se mantiene fundamentalmente el mismo año. La Universidad de Museo de Paleontología de California define el bioma de pastizales como un área que está cubiertaprincipalmente en hierba y tiene cantidades de árboles o arbustos que crecen muy limitados. Los dos tipos de praderas son praderas tropicales (llamadas sabanas) y pastizales templados.

Suelo de sabana

El suelo de sabana es muy poroso, lo que significa que puede absorber líquidos rápidamente. Sin embargo, esto también significa que los fluidos, tales como agua, pasan de la tierra muy rápidamente, lo que es la razón por las que las sabanas o praderas tropicales, a menudo se encuentran en climas cálidos y tienen un suelo muy seco. Es completamente posible, sin embargo, para algunas sabanas recibir mucho más lluvia y absorber más agua en el suelo. El humus es la parte del suelo que contiene la planta descompuesta de materia animal y proporciona nutrientes a las plantas vivas. Un suelo de sabana tiene sólo una fina capa de humus. Las sabanas se forman tres maneras diferentes. Las sabanas climáticas se forman por las condiciones climáticas, mientras que una sabana derivada se forma por la gente. Pero las sabanas edáficas se forman a partir de las condiciones del suelo. Una sabana climática tiene incendios anuales que ayudan a mantener las condiciones del suelo. Las sabanas edáficas no tienen estos incendios muy a menudo y así son capaces de absorber más agua. Estas sabanas edáficas tienden a tener suelo poco profundo o un suelo arcilloso claramente anegados. El suelo de sabana climática se ve muy afectado por los incendios. Los incendios estacionales son una parte clave de una sabana, por eso suelo de sabana debe ser poroso para absorber el agua en la temporada de lluvia rápidamente para ayudar a las hierbas a volver a crecer.

Pastizales templados

Los pastizales templados tienen sólo hierba. Una sabana aún puede tener árboles o arbustos, solo en cantidades limitadas. Un pastizal templado no tiene árboles o arbustos grandes. La temperatura puede cambiar y estos pastizales ven mucho menos lluvia que una pradera de sabana. Los pastizales templados se refieren a menudo como praderas. El suelo en este bioma es mucho menos poroso que la de una sabana. Se describe como un profundo suelo oscuro, con capa superficial del suelo muy fértil. Debido a que los pastos no se queman en los incendios estacionales, la porción de humus del suelo es más gruesa y rica en nutrientes ya que la hierba muere y vuelve a crecer. Estas raíces de pastos muertos se unen al suelo y ofrecen una fuente de alimento para las plantas. Los pastizales templados a menudo sufren de sequías, haciendo hincapié en la necesidad de que el suelo retenga sus nutrientes.

EL AGUA UN MEDIO DE VIDA

EL AGUA UN MEDIO DE VIDA

El agua ( escuchar) (del latín agua) es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H₂O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. El término agua generalmente se refiere a la sustancia en su estado líquido, aunque la misma puede hallarse en su forma sólida llamada hielo, y en su forma gaseosa denominada vapor. El agua cubre el 71 % de la superficie de la corteza terrestre.² Se localiza principalmente en los océanos, donde se concentra el 96,5 % del agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1,74 %, los depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares continentales son el 1,72 % y el restante 0,04 % se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.³ El agua es un elemento común constituyente y que pertenece al sistema solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes. Puede encontrarse, principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de los cometas y el vapor que compone sus colas.

Desde el punto de vista de la física, el agua circula constantemente en un ciclo de evaporación o transpiración (evapotranspiración),precipitación y desplazamiento hacia el mar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la tierra, en una cantidad aproximada de 45 000 km³ al año. En tierra firme, la evaporación y transpiración contribuyen con 74 000 km³ anuales a causar precipitaciones de 119 000 km³ cada año.⁴

Se estima que aproximadamente el 70 % del agua dulce se destina a la agricultura.⁵ El agua en la industria absorbe una media del 20 % del consumo mundial, empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como disolvente de una gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico absorbe el 10 % restante.⁶

El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las últimas décadas en la superficie terrestre.^7 8 Sin embargo, estudios de la FAO estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos países es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego. 

ELEMENTOS ABIÓTICOS Y ABIÓTICOS QUE DETERMINAN LAS CARACTERÍSTICAS DEL SUELO EN UN DETERMINADO BIOMA Por qué en regiones diferentes se presentan ecosistemas diferentes? Un asunto intrigante es, ¿por qué los ecosistemas diferentes se presentan en regiones diferentes? y, por otra parte, ¿por qué ellos se encuentran restringidos a estas áreas? La respuesta general viene dada por dos tipos de observaciones. Primero, las diferentes regiones del mundo tienen condiciones climáticas muy diferentes. Segundo, usualmente las plantas y animales están específicamente adaptadas a condiciones particulares. Por lo tanto, es lógico asumir que las plantas y animales se limiten a las regiones o localidades donde sus propias adaptaciones correspondan a las condiciones prevalecientes. Factores Abióticos Todos los factores químico-físicos del ambiente son llamados factores abióticos (de a, "sin", y bio, "vida). Los factores abióticos más conspicuos son la precipitación (lluvia más nevadas) y temperatura; todos sabemos que estos factores varían grandemente de un lugar a otro, pero las variaciones pueden ser aún mucho más importantes de lo que normalmente reconocemos. No es solamente un asunto de la precipitación total o la temperatura promedio. Por ejemplo, en algunas regiones la precipitación total promedio es de más o menos 100 cm por año que se distribuyen uniformemente por el año. Esto crea un efecto ambiental muy diferente al que se encuentra en otra región donde cae la misma cantidad de precipitación pero solamente durante 6 meses por año, la estación de lluvias, dejando a la otra mitad del año como la estación seca. Igualmente, un lugar donde la temperatura promedio es de 20º C y nunca alcanza el punto de congelamiento es muy diferente de otro lugar con la misma temperatura promedio pero que tiene veranos ardientes e inviernos muy fríos. De hecho, la temperatura fría extrema –no temperatura de congelamiento, congelamiento ligero o varias semanas de fuerte congelamiento– es más significativa biológicamente que la temperatura promedio. Aún más, cantidades y distribuciones diferentes de precipitación pueden combinarse con diferentes patrones de temperatura, lo que determina numerosas combinaciones para apenas estos dos factores. Pero también otros factores abióticos pueden estar involucrados, incluyendo tipo y profundidad de suelo, disponibilidad de nutrientes esenciales, viento, fuego, salinidad, luz, longitud del día, terreno y pH (la medida de acidez o alcalinidad de suelos y aguas). Como ilustración, tomemos el terreno: en el Hemisferio Norte, las laderas que dan hacia el norte generalmente presentan temperaturas más frías que las que dan hacia el sur. O considere el tipo de suelo: un suelo arenoso, debido a que no retiene bien el agua, produce el mismo efecto que una precipitación menor. O considere el viento: ya que aumenta la evaporación, también puede tener el efecto de condiciones relativamente más secas. Sin embargo, estos y otros factores pueden ejercer por ellos mismos un efecto crítico. Resumiendo, podemos ver que los factores abióticos, que se encuentran siempre presentes en diferentes intensidades, interactúan unos con otros para crear una matriz de un número infinito de condiciones ambientales diferentes. Factores Bióticos Un ecosistema siempre involucra a más de una especie vegetal que interactúan con factores abióticos. Invariablemente la comunidad vegetal está compuesta por un número de especies que pueden competir unas con otras, pero que también pueden ser de ayuda mutua. Pero también existen otros organismos en la comunidad vegetal: animales, hongos, bacterias y otros microorganismos. Así que cada especie no solamente interactúa con los factores abióticos sino que está constantemente interactuando igualmente con otras especies para conseguir alimento, cobijo u otros beneficios mientras que compite con otras (e incluso pueden ser comidas). Todas las interacciones con otras especies se clasifican como factores bióticos; algunos factores bióticos son positivos, otros son negativos y algunos son neutros. Factores Limitantes y Ley del Mínimo Óptimos y Rangos de Tolerancia Veremos ahora la manera en que diferentes especies se "ajustan" a condiciones ambientales diferentes. Enfatizaremos las plantas porque es más fácil ilustrar los principios con ellas. A través de observaciones de campo (observaciones de cosas como existen en la naturaleza en contraposición a experimentos de laboratorio), podemos llegar a la conclusión que especies diferentes de plantas varían grandemente en cuanto a su tolerancia (capacidad para soportar) a diferentes factores abióticos. Esta hipótesis ha sido examinada y verificada a través de experimentos llamados "pruebas de estrés". Se cultivan plantas en una serie de cámaras en la que pueden controlarse todos los factores abióticos; de esta manera, el factor simple que estudiamos puede variarse de manera sistemática mientras que todos los demás factores se mantienen constante. Por ejemplo, mantenemos la luz, el suelo, el agua y otros con iguales valores en todas las cámaras pero variamos la temperatura de una cámara a otra (para así distinguir el efecto de la temperatura de los demás factores). Los resultados muestran que, partiendo desde un valor bajo, a medida que se eleva la temperatura las plantas crecen mejor y mejor hasta alcanzar una tasa máxima de crecimiento. Sin embargo, si se sigue elevando la temperatura las plantas empiezan a mostrar estrés: no crecen bien, sufren daños, y finalmente mueren. La temperatura a la cual se presenta la máxima tasa de crecimiento se llama la temperatura óptima. La gama o rango de temperatura dentro del cual hay crecimiento se llama el rango o gama de tolerancia (para la temperatura). Las temperaturas por debajo o por encima de las cuales las plantas no crecen se llaman los límites de tolerancia. Experimentos similares han sido realizados con la mayoría de los demás factores abióticos. Para cada factor estudiado, los resultados siguen el mismo patrón general: Hay un óptimo, que permite el máximo crecimiento, un rango de tolerancia fuera del cual hay un crecimiento menos vigoroso, y límites por debajo o por encima de los cuales la planta no puede sobrevivir. Desde luego, no todas las especies han sido examinadas para todos los factores; sin embargo, la consistencia de tales observaciones nos lleva a la conclusión de que este es un principio biológico fundamental. Entonces podemos generalizar diciendo que cada especie tiene 1) un óptimo, 2) un rango de tolerancia, y 3) un límite de tolerancia con respecto a cada factor. Además del principio de los óptimos, este tipo de experimentos demuestra que las especies pueden diferir marcadamente con respecto al punto en que se presenta el óptimo y los límites de tolerancia. Por ejemplo, lo que puede ser muy poca agua para una especie puede ser el óptimo para otra y puede ser letal para una tercera. Algunas plantas no toleran las temperaturas de congelamiento (esto es, la exposición a 0º C o menos es fatal). Otras pueden tolerar un congelamiento ligero pero no intenso, y algunas realmente requieren varias semanas de temperaturas de congelamiento para completar sus ciclos de vida. Lo mismo puede decirse para los demás factores. Pero, mientras que los óptimos y los límites de tolerancia pueden ser diferentes para especies diferentes, sus rangos de tolerancia pueden sobreponerse considerablemente. De esta manera, los experimentos controlados apoyan la hipótesis de que las especies difieren en su adaptación a los diversos factores abióticos. La distribución geográfica de una especie puede estar determinada por el grado en el cual sus requerimientos son cumplidos por los factores abióticos presentes. Una especie puede prosperar donde encuentra condiciones óptimas; sobrevive malamente cuando las condiciones difieren de su óptimo. Pero no sobrevivirá en aquellos lugares donde cualquier factor abiótico tenga un valor fuera de su límite de tolerancia para ese factor. Algunos de los principios adicionales de la "ley" de la tolerancia se enuncian como sigue: Los organismos pueden tener un rango de tolerancia muy amplio para un factor y otro muy estrecho para otros factores. Los organismos con rangos amplios de tolerancia para todos los factores son los que tienen mayor oportunidad de distribuirse extensamente. Cuando las condiciones no son óptimas para una especie respecto a un factor ecológico, los límites de tolerancia suelen reducirse en lo que respecta a otros factores ecológicos. Por ejemplo, Penman encontró que cuando el nitrógeno del suelo es limitante, la resistencia del pasto a la sequía disminuye. En otras palabras, descubrió que se necesita más agua para prevenir la marchitez cuando las concentraciones de nitrógeno son bajas que cuando son altas. Con mucha frecuencia, se descubre que en la naturaleza los organismos no viven en realidad en las gamas óptimas (determinadas experimentalmente) de un factor físico en particular. En esos casos, algún otro factor o factores tienen mayor importancia. Ciertas orquídeas tropicales, por ejemplo, crecen mejor bajo la luz solar directa que a la sombra, siempre y cuando se les mantenga. En la naturaleza sólo se les encuentra a la sombra, ya que no resisten el calor de la luz solar directa. En muchos casos, las interacciones de las poblaciones (como competencia, depredación, parasitismo, etc.) evitan que los organismos obtengan ventajas de las condiciones físicas óptimas. La reproducción suele ser un periodo crítico en el que los factores abióticos o ambientales tienen grandes probabilidades de volverse limitantes. En esos casos, los límites de tolerancia del individuo y sus semillas, huevos, embriones, plántulas o larvas suelen ser más estrechos que los de las plantas o animales adultos cuando no se están reproduciendo. En consecuencia, un ciprés adulto crecería continuamente si estuviera sumergido en agua o si viviera en tierras áridas, pero no se reproduciría a menos que existieran suelos húmedos, pero no inundados, sobre los cuales se desarrollaran las nuevas plántulas. Ciertos cangrejos adultos y muchos otros animales marinos son capaces de tolerar aguas salobres o dulces con elevada concentración de cloruros, por lo que no es raro encontrarlos a buena distancia río arriba. Las larvas, sin embargo, no pueden sobrevivir en esas aguas, por lo que esas especies no pueden reproducirse en los ambientes fluviales y jamás llegan a establecerse de modo permanente. La esfera geográfica de las aves rapaces suele depender del impacto del clima sobre los huevos y polluelos, y no de sus efectos sobre los organismos adultos. Como éstos, existen centenares de ejemplos más.

ELEMENTOS ABIÓTICOS Y BIÓTICOS QUE DETERMINAN LAS CARACTERÍSTICAS DEL SUELO EN UN DETERMINADO BIOMA

Por qué en regiones diferentes se presentan ecosistemas diferentes?

Un asunto intrigante es, ¿por qué los ecosistemas diferentes se presentan en regiones diferentes? y, por otra parte, ¿por qué ellos se encuentran restringidos a estas áreas?

La respuesta general viene dada por dos tipos de observaciones. Primero, las diferentes regiones del mundo tienen condiciones climáticas muy diferentes. Segundo, usualmente las plantas y animales están específicamente adaptadas a condiciones particulares.

Por lo tanto, es lógico asumir que las plantas y animales se limiten a las regiones o localidades donde sus propias adaptaciones correspondan a las condiciones prevalecientes.

Factores Abióticos

Todos los factores químico-físicos del ambiente son llamados factores abióticos (de a, "sin", y bio, "vida). Los factores abióticos más conspicuos son la precipitación (lluvia más nevadas) y temperatura; todos sabemos que estos factores varían grandemente de un lugar a otro, pero las variaciones pueden ser aún mucho más importantes de lo que normalmente reconocemos.

No es solamente un asunto de la precipitación total o la temperatura promedio. Por ejemplo, en algunas regiones la precipitación total promedio es de más o menos 100 cm por año que se distribuyen uniformemente por el año. Esto crea un efecto ambiental muy diferente al que se encuentra en otra región donde cae la misma cantidad de precipitación pero solamente durante 6 meses por año, la estación de lluvias, dejando a la otra mitad del año como la estación seca.

Igualmente, un lugar donde la temperatura promedio es de 20º C y nunca alcanza el punto de congelamiento es muy diferente de otro lugar con la misma temperatura promedio pero que tiene veranos ardientes e inviernos muy fríos.

De hecho, la temperatura fría extrema –no temperatura de congelamiento, congelamiento ligero o varias semanas de fuerte congelamiento– es más significativa biológicamente que la temperatura promedio. Aún más, cantidades y distribuciones diferentes de precipitación pueden combinarse con diferentes patrones de temperatura, lo que determina numerosas combinaciones para apenas estos dos factores.

Pero también otros factores abióticos pueden estar involucrados, incluyendo tipo y profundidad de suelo, disponibilidad de nutrientes esenciales, viento, fuego, salinidad, luz, longitud del día, terreno y pH (la medida de acidez o alcalinidad de suelos y aguas).

Como ilustración, tomemos el terreno: en el Hemisferio Norte, las laderas que dan hacia el norte generalmente presentan temperaturas más frías que las que dan hacia el sur. O considere el tipo de suelo: un suelo arenoso, debido a que no retiene bien el agua, produce el mismo efecto que una precipitación menor. O considere el viento: ya que aumenta la evaporación, también puede tener el efecto de condiciones relativamente más secas. Sin embargo, estos y otros factores pueden ejercer por ellos mismos un efecto crítico.

Resumiendo, podemos ver que los factores abióticos, que se encuentran siempre presentes en diferentes intensidades, interactúan unos con otros para crear una matriz de un número infinito de condiciones ambientales diferentes.

Factores Bióticos

Un ecosistema siempre involucra a más de una especie vegetal que interactúan con factores abióticos. Invariablemente la comunidad vegetal está compuesta por un número de especies que pueden competir unas con otras, pero que también pueden ser de ayuda mutua.

Pero también existen otros organismos en la comunidad vegetal: animales, hongos, bacterias y otros microorganismos. Así que cada especie no solamente interactúa con los factores abióticos sino que está constantemente interactuando igualmente con otras especies para conseguir alimento, cobijo u otros beneficios mientras que compite con otras (e incluso pueden ser comidas). Todas las interacciones con otras especies se clasifican como factores bióticos; algunos factores bióticos son positivos, otros son negativos y algunos son neutros.

Factores Limitantes y Ley del Mínimo

Óptimos y Rangos de Tolerancia

Veremos ahora la manera en que diferentes especies se "ajustan" a condiciones ambientales diferentes. Enfatizaremos las plantas porque es más fácil ilustrar los principios con ellas.

A través de observaciones de campo (observaciones de cosas como existen en la naturaleza en contraposición a experimentos de laboratorio), podemos llegar a la conclusión que especies diferentes de plantas varían grandemente en cuanto a su tolerancia (capacidad para soportar) a diferentes factores abióticos. Esta hipótesis ha sido examinada y verificada a través de experimentos llamados "pruebas de estrés".

Se cultivan plantas en una serie de cámaras en la que pueden controlarse todos los factores abióticos; de esta manera, el factor simple que estudiamos puede variarse de manera sistemática mientras que todos los demás factores se mantienen constante.

Por ejemplo, mantenemos la luz, el suelo, el agua y otros con iguales valores en todas las cámaras pero variamos la temperatura de una cámara a otra (para así distinguir el efecto de la temperatura de los demás factores).

Los resultados muestran que, partiendo desde un valor bajo, a medida que se eleva la temperatura las plantas crecen mejor y mejor hasta alcanzar una tasa máxima de crecimiento. Sin embargo, si se sigue elevando la temperatura las plantas empiezan a mostrar estrés: no crecen bien, sufren daños, y finalmente mueren.

La temperatura a la cual se presenta la máxima tasa de crecimiento se llama la temperatura óptima. La gama o rango de temperatura dentro del cual hay crecimiento se llama el rango o gama de tolerancia (para la temperatura). Las temperaturas por debajo o por encima de las cuales las plantas no crecen se llaman los límites de tolerancia.

Experimentos similares han sido realizados con la mayoría de los demás factores abióticos. Para cada factor estudiado, los resultados siguen el mismo patrón general: Hay un óptimo, que permite el máximo crecimiento, un rango de tolerancia fuera del cual hay un crecimiento menos vigoroso, y límites por debajo o por encima de los cuales la planta no puede sobrevivir.

Desde luego, no todas las especies han sido examinadas para todos los factores; sin embargo, la consistencia de tales observaciones nos lleva a la conclusión de que este es un principio biológico fundamental. Entonces podemos generalizar diciendo que cada especie tiene 1) un óptimo, 2) un rango de tolerancia, y 3) un límite de tolerancia con respecto a cada factor.

Además del principio de los óptimos, este tipo de experimentos demuestra que las especies pueden diferir marcadamente con respecto al punto en que se presenta el óptimo y los límites de tolerancia. Por ejemplo, lo que puede ser muy poca agua para una especie puede ser el óptimo para otra y puede ser letal para una tercera.

Algunas plantas no toleran las temperaturas de congelamiento (esto es, la exposición a 0º C o menos es fatal). Otras pueden tolerar un congelamiento ligero pero no intenso, y algunas realmente requieren varias semanas de temperaturas de congelamiento para completar sus ciclos de vida.

Lo mismo puede decirse para los demás factores. Pero, mientras que los óptimos y los límites de tolerancia pueden ser diferentes para especies diferentes, sus rangos de tolerancia pueden sobreponerse considerablemente.

De esta manera, los experimentos controlados apoyan la hipótesis de que las especies difieren en su adaptación a los diversos factores abióticos. La distribución geográfica de una especie puede estar determinada por el grado en el cual sus requerimientos son cumplidos por los factores abióticos presentes. Una especie puede prosperar donde encuentra condiciones óptimas; sobrevive malamente cuando las condiciones difieren de su óptimo. Pero no sobrevivirá en aquellos lugares donde cualquier factor abiótico tenga un valor fuera de su límite de tolerancia para ese factor.

Algunos de los principios adicionales de la "ley" de la tolerancia se enuncian como sigue:

2. Los organismos pueden tener un rango de tolerancia muy amplio para un factor y otro muy estrecho para otros factores.
3. Los organismos con rangos amplios de tolerancia para todos los factores son los que tienen mayor oportunidad de distribuirse extensamente.
4. Cuando las condiciones no son óptimas para una especie respecto a un factor ecológico, los límites de tolerancia suelen reducirse en lo que respecta a otros factores ecológicos. Por ejemplo, Penman encontró que cuando el nitrógeno del suelo es limitante, la resistencia del pasto a la sequía disminuye. En otras palabras, descubrió que se necesita más agua para prevenir la marchitez cuando las concentraciones de nitrógeno son bajas que cuando son altas.
5. Con mucha frecuencia, se descubre que en la naturaleza los organismos no viven en realidad en las gamas óptimas (determinadas experimentalmente) de un factor físico en particular. En esos casos, algún otro factor o factores tienen mayor importancia. Ciertas orquídeas tropicales, por ejemplo, crecen mejor bajo la luz solar directa que a la sombra, siempre y cuando se les mantenga. En la naturaleza sólo se les encuentra a la sombra, ya que no resisten el calor de la luz solar directa. En muchos casos, las interacciones de las poblaciones (como competencia, depredación, parasitismo, etc.) evitan que los organismos obtengan ventajas de las condiciones físicas óptimas.
6. La reproducción suele ser un periodo crítico en el que los factores abióticos o ambientales tienen grandes probabilidades de volverse limitantes. En esos casos, los límites de tolerancia del individuo y sus semillas, huevos, embriones, plántulas o larvas suelen ser más estrechos que los de las plantas o animales adultos cuando no se están reproduciendo. En consecuencia, un ciprés adulto crecería continuamente si estuviera sumergido en agua o si viviera en tierras áridas, pero no se reproduciría a menos que existieran suelos húmedos, pero no inundados, sobre los cuales se desarrollaran las nuevas plántulas. Ciertos cangrejos adultos y muchos otros animales marinos son capaces de tolerar aguas salobres o dulces con elevada concentración de cloruros, por lo que no es raro encontrarlos a buena distancia río arriba. Las larvas, sin embargo, no pueden sobrevivir en esas aguas, por lo que esas especies no pueden reproducirse en los ambientes fluviales y jamás llegan a establecerse de modo permanente. La esfera geográfica de las aves rapaces suele depender del impacto del clima sobre los huevos y polluelos, y no de sus efectos sobre los organismos adultos. Como éstos, existen centenares de ejemplos más.