Datos básicos de la asignatura | Tipo | Obligatoria | Curso | Tercero | Semestre | Anual |
Departamento/s responsable/s | Biodiversidad, Ecología y Evolución | Créditos ECTS | Créditos Totales: 12 Teóricos: 4,7 Prácticos: 4,7 Seminarios: 2,0 Tutorías y evaluación: 0,6 | ||
Profesor/es responsable/s | Nombre y Apellidos: Antonio López-Pintor Alcón Departamento: Biodiversidad, Ecología y Evolución Teléfono: 913944753; Correo electrónico: anlopezp@ucm.es | ||||
Profesores | Consultar la agenda docente | ||||
Datos específicos de la asignatura | |||||
Descriptor | La asignatura estudia los fenómenos físicos y procesos ecológicos que configuran la estructura y función de la ecosfera. En la introducción se plantean las principales características de los sistemas ecológicos y procesos esenciales de la ecosfera. Se estudian a continuación las características energéticas de la ecosfera: rutas de la energía exosomática y fenómenos asociados a ellas: radiación y dinámica atmosférica y de las aguas continentales y marinas. Energía endosomática: producción y acumulación de biomasa y condicionantes ambientales de ese funcionamiento: interacciones ambiente-seres vivos, acción de los factores ambientales en medios terrestres y acuáticos. Se integra todo ello en el estudio de la organización trófica de los ecosistemas: producción, acumulación y descomposición de biomasa, su variación en diferentes ambientes y relación con distintos factores ambientales, y en él del funcionamiento de los ciclos biogeoquímicos, a escalas globales, regionales y locales. Se presta después atención a la organización y dinámica de las biocenosis: diversidad biológica, dinámica de poblaciones, relaciones interespecíficas y dinámica de comunidades. Por último se estudia la dinámica del ecosistema: sucesión ecológica, estabilidad y perturbación de sistemas ecológicos. Se estudia la incidencia humana sobre el funcionamiento de los ecosistemas, revisándose los principales problemas ambientales actuales y las posibilidades y utilidad de la aplicación de la ecología a la gestión ambiental. | ||||
Requisitos | Ninguno | ||||
Recomendaciones | Ninguna | ||||
Competencias | |||||
Competencias transversales y genéricas | Las competencias genéricas directamente abordadas por la asignatura son las siguientes: Manipular con seguridad materiales químicos y organismos y valorar los riesgos de su uso, respetando los procedimientos de seguridad e impacto sobre el medio ambiente. (CG10)
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Competencias específicas | Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer):
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Objetivos | |||||
Objetivos | Conocer y comprender: · La importancia de la Ecología, como ciencia que estudia la estructura y funcionamiento de los ecosistemas, en el estudio integrado de los fenómenos biológicos y no biológicos de la naturaleza, incluido el papel del hombre. · La relevancia de la Ecología en el mundo actual y sus posibilidades de ayudar en la toma de decisiones sobre la planificación y uso de los recursos, incluido el territorio, y la conservación de la naturaleza y la biodiversidad. · La importancia de la Ecología en el ejercicio profesional. · Los principales tipos de sistemas de relaciones ecológicas identificables en la Tierra, con especial atención a los presentes en la Península Ibérica. Relacionar: · Los conocimientos adquiridos sobre la estructura y funcionamiento de los ecosistemas con la gestión, planificación y evaluación ambiental. | ||||
Metodología | |||||
Descripción | El curso se desarrollará mediante un conjunto integrado de clases de teoría, seminarios, prácticas y tutorías. En las clases de teoría el profesor desarrollará los contenidos del programa, explicará la relación entre los conceptos teóricos y las cuestiones concretas desarrolladas en los seminarios y clases prácticas. Igualmente planteará el trabajo autónomo a desarrollar en las tutorías. Incluye clases a desarrollar fuera del aula, en el campus universitario, prácticas de campo, ciudad, ámbito rural, etc. Asimismo se plantearán los problemas a estudiar en las clases prácticas, desarrollándose con detalle las técnicas que se emplearán en la resolución de aquellos problemas. En los seminarios se discutirán los avances científicos y aplicaciones de la Ecología Su desarrollo se hará por el profesor y por los estudiantes, mediante trabajos personalizados basados en bibliografía o realizados fuera del aula de la Facultad (en el entorno del campus universitario o en áreas de campo fuera del mismo). Las clases prácticas se orientarán a la solución de problemas y ejercicios concretos. En ellas se aplicarán las técnicas explicadas en relación con la solución de los problemas planteados. | ||||
Distribución de actividades docentes | |||||
Actividad | Horas | % respecto presencialidad | |||
Clases teóricas | 47 | 39,17 | |||
Clases prácticas | 47 (37 de laboratorio+10 de campo) | 39,17 | |||
Exposiciones y/o seminarios Horas) | 20 (15 en aula + 50 en campo) | 16,66 | |||
Tutoria | 6 | 5,00 | |||
Evaluación | |||||
Trabajo presencial | 120 | 40,00 | |||
Trabajo autónomo | 180 | 60,00 | |||
Total | 300 | 100 | |||
Bloques temáticos | Bloque I: Introducción (Temas 1 a 3) Bloque II: Medio físico. Energía y materia (Temas 4 a 16) Bloque III: Organización y dinámica en las biocenosis (Temas 17 a 23) Bloque IV: Autoorganización del ecosistema y gestión ambiental (Temas 24 a 30) | ||||
Evaluación | |||||
Criterios aplicables | 1.- Teoría: Pruebas escritas sobre el contenido teórico del programa de la asignatura (60%), distribuidas de la siguiente manera: - Un examen parcial correspondiente a los contenidos teóricos del primer semestre, de carácter eliminatorio. - Un examen final correspondiente a la convocatoria ordinaria. Ambos se realizarán en la fecha oficial establecida por el Decanato. 2.- Prácticas: Pruebas escritas sobre el contenido de las clases prácticas de laboratorio, seminarios y prácticas de campo (40%), distribuidas de la siguiente manera: - Un examen parcial correspondiente a los contenidos prácticos del primer semestre, de carácter eliminatorio. - Un examen final correspondiente a la convocatoria ordinaria. Ambos se realizarán en la fecha oficial establecida por el Decanato. Para aprobar la asignatura es imprescindible sacar un mínimo de 5 puntos sobre 10 en cada una de las dos partes (teoría y prácticas). Si en la convocatoria ordinaria la nota final de la asignatura fuese superior a 5, pero no se hubiese alcanzado la nota mínima de 5 en alguna de las partes (teoría o prácticas), se guardarán para la convocatoria de septiembre las notas de las partes aprobadas. Es este caso, la nota que aparecerá en el acta de la convocatoria ordinaria será la media de las partes que se hayan suspendido. La asistencia a cada una de las actividades docentes de la asignatura es un deber del alumno, y se llevará un registro de la asistencia a través de los mecanismos que se consideren oportunos en cada caso. No se podrá liberar materia de la asignatura a lo largo del curso si se tienen más de 3 faltas sin justificar a las prácticas, o si no se realiza cualquiera de las prácticas de campo sin causa justificada. En estos casos el alumno irá con la totalidad de la materia a la convocatoria ordinaria. | ||||
Organización semestral | |||||
Organización semestral | Consultar la agenda docente | ||||
Temario | |||||
Programa teórico | I) INTRODUCCIÓN 1. Ecología y ciencia ecológica. Perspectiva sistémica de la ciencia ecológica. Concepto de sistema. Sistema abierto y cerrado. Dinámica de sistemas. Estabilidad y mecanismos de regulación. La naturaleza como sistema de relaciones. Modelos: concepto, tipos y aplicaciones en Ecología. 2. Fenómenos físicos y procesos esenciales de la ecosfera. Concepto de ecosistema. Problemas de la delimitación de ecosistemas. Estructura y función de los ecosistemas: escalas espacio-temporales, organización y procesos analizables a distintas escalas. Propiedades macroscópicas y microscópicas. Niveles de integración en la naturaleza. Ecosistemas naturales y culturales. Ecología del Paisaje. 3. Reconocimiento del entorno. Concepto de paisaje: acepciones. Análisis del entorno y percepción del paisaje. Ecología del Paisaje. Métodos analíticos y perceptivos en la interpretación del entorno. Distintas escalas. II) MEDIO FÍSICO. ENERGÍA Y MATERIA 4. Energía en la ecosfera y en los ecosistemas. Aplicación de la termodinámica a la Ecología. Energía en sistemas abiertos y cerrados. Carácter disipativo de los flujos de energía. Fuentes, acumuladores y sumideros de energía en los ecosistemas. 5. Funcionamiento esencial de la ecosfera (1). Energía exosomática. Radiación. Leyes de Plank, Wien y Boltzman. Intercepción, reflexión y emisión de radiaciones. Radiación neta. Conversión y extinción de la radiación. Cambios de estado. Dinámica esencial de los fluidos. Dinámica del aire y del agua continental y marina. 6. Funcionamiento esencial de la ecosfera (2). Clima. Fundamento, tipología y cambio. Consecuencias ecológicas de los fenómenos y procesos físicos de La Tierra. 7. Funcionamiento esencial de la ecosfera (3). Energía endosomática. Energía ‘química’. ‘Calidad’ energética: concentración y dilución de la energía. Relación de transformación. Fenómenos red-ox. Fotolisis, fotosíntesis, quimiosíntesis, fermentación, respiración, producción orgánica. 8. Factores ambientales. Interacción ambiente-organismos vivos. Ley de tolerancia. Factor limitante. Gradientes ambientales. Escala de acción. Concepto de nicho. Interacción y selección. Acción de los factores ambientales en medios terrestres y acuáticos. Factores de acción principal en los diferentes ambientes; ejemplificación en montañas, cuencas, llanuras, ríos, lagos, estuarios, mares y sistemas culturales. 9. Estructura trófica de los ecosistemas. Biomasa. Necromasa. Producción, consumición y descomposición. Conservación de la materia y del flujo de energía. Nivel, cadena y red trófica. Transferencias de energía, regulación y optimización. Pirámide trófica. Matriz de transferencia de energía. Tasa de renovación. Balance de energía. 10. Producción primaria. Productores primarios de medios terrestres y acuáticos. Transferencias de materia y energía en productores primarios. Productividad. Eficiencias. Modularidad. Producción primaria de algunos tipos de ecosistemas. 11. Factores limitantes de la producción primaria. Radiación: eficiencia fotosintética. Agua: régimen de precipitación, disponibilidad hídrica, evapotranspiración y morfología vegetal. Temperatura: valores óptimos y efecto en la velocidad de procesos ecofisiológicos. Nutrientes: elementos limitantes, efecto sinérgico agua-nutrientes y translocación. Herbivoría: efecto en ambientes terrestres y acuáticos. Métodos de medida de la producción primaria. 12. Producción secundaria. Tipos de organismos consumidores según la fuente energética. Transferencias de materia y energía en consumidores. Especializaciones tróficas en ambientes terrestres y acuáticos. 13. Factores limitantes de la producción secundaria. Factores que influyen en el consumo: disponibilidad y captura del alimento, asimilación y producción. Eficiencias. Métodos de medida de la producción secundaria. 14. Reciclado de la materia. Mecanismos conservadores de la materia: medio terrestre y acuático. Importancia de la energía en el reciclado de nutrientes. Descomponedores: papel en el reciclado. 15. Descomposición. Factores limitantes. Sinergia descomponedor-fauna edáfica. Alteración física y química de la materia en la descomposición. Eficiencias. Fenómenos asociados a la descomposición: sucesiones ‘degradativas’, inmovilización. 16. Ciclos biogeoquímicos. Compartimentos activos: fases bióticas. Compartimentos de almacenaje: fases geóticas. Ciclo global, regional y local. Ciclos gaseosos y sedimentarios. Implicación de los ambientes terrestres y acuáticos. III) ORGANIZACIÓN Y DINÁMICA EN LAS BIOCENOSIS 17. Niveles de organización de las ‘unidades biológicas’. Criterios de definición de los niveles de organización y delimitación de las unidades biológicas. Estructura jerárquica. Individuo, especie, población, sociedad, comunidad. Otras unidades biológicas: módulos. Dinámica modular. 18. Diversidad biológica y biodiversidad. Expresiones de la diversidad. Riqueza, equitatividad, diversidad alfa y beta. Medidas. Organización espacio-temporal de la diversidad biológica. Bases evolutivas de la biodiversidad. 19. La población como sistema cibernético. Delimitación y características de la población. Variables estado: densidad de población, estructura demográfica, supervivencia, fertilidad y composición genética. Procesos de cambio demográfico en la población y en sus relaciones con el entorno. Tasa instantánea, tasas de natalidad, mortalidad, inmigración y emigración. 20. Modelos elementales en dinámica de poblaciones. Variación de la densidad con el tiempo: tasa de crecimiento. Crecimiento exponencial. Capacidad de soporte. Procesos intrapoblacionales de competencia y cooperación. Crecimiento logístico: explicación de la curva. 21. Análisis de las teorías sobre la regulación numérica de las poblaciones. 22. Relaciones interespecíficas. Interacciones cooperativas: mutualismo y comensalismo. Interacciones depredador-presa. Parasitismo. Interacciones competitivas: competencia y amensalismo. Exclusión competitiva, competencia multiespecífica, desplazamiento de caracteres. 23. Biocenosis y comunidades. Concepto de comunidad. Tipología. Estructura de la comunidad en el espacio y en el tiempo. Matriz de interacciones. Dinámica de comunidades. IV) AUTOORGANIZACIÓN DEL ECOSISTEMA Y GESTIÓN AMBIENTAL 24. Sucesión ecológica. Sucesiones primarias y secundarias. Madurez ecológica y ‘climax’. Microsucesiones. Procesos determinísticos y estocásticos de la sucesión. Regularidades y tendencias sucesionales. Cambios demográficos, biocenóticos, abióticos y de organización espacial. Inferencia estática y dinámica en el estudio de la sucesión. Sucesión en ambientes terrestres y acuáticos. 25. Estabilidad y perturbación. Concepto y criterios de estabilidad. Resistencia y resiliencia. Estabilidad a diferentes escalas. Perturbaciones naturales e inducidas. Régimen de perturbaciones. Efecto de las perturbaciones. Perturbaciones humanas de la Naturaleza: diferentes escalas. 26. Gestión ambiental. Bases ecológicas de la interacción humanidad-ecosfera y de la ‘crisis ambiental’. Noosfera. 27. Incidencia humana en fenómenos ecológicos específicos. Modificación de flujos energéticos. Cambio climático antropogénico. Alteración de nichos. Explotación de la biomasa y necromasa. Modificaciones mecánicas y fisico-químicas de la producción. Alteración del reciclado. Cambios en los ciclos biogeoquímicos. Contaminación. 28. Gestión de poblaciones y comunidades biológicas. Bases para la administración agrícola, ganadera, forestal, cinegética y pesquera. 29. Administración de los recursos naturales. Explotación. Protección. Conservación. Restauración. Rehabilitación. Bases ecológicas y perceptivas de los Espacios Naturales Protegidos. Conservación dentro y fuera de áreas protegidas. | ||||
Programa práctico | PRÁCTICAS DE LABORATORIO / GABINETE: 1. Diseño de experimentos en Ecología. Contrastes de hipótesis. Efecto de factores bióticos y abióticos: efectos aislados vs. interacción (PP1). 2. Elaboración de mapas de pendiente, orientación, insolación y calentamiento. Interpretación y aplicación en distintos campos (MF1). 3. Cálculo de disponibilidad y déficit hídrico en una secuencia meteorológica. Consecuencias ecológicas (estrés) e hidrológicas (excedentes) (MF2). 4. Aplicación del diseño experimental al estudio microclimático (MF3). 5. Recogida de datos experimentales en Ecología (PP2a). 6. Procesamiento de datos en Ecología. Elaboración de matrices de datos ecológicos (PP2b). 7. Análisis de matrices de datos ecológicos. Contraste de hipótesis. Extracción de parámetros biológicos de relevancia (PP3). 8. Introducción a la modelización ecológica (DS1). 9. Retroalimentación y procesos de autorregulación en sistemas ecológicos (DS2). 10. Estimación de parámetros demográficos en poblaciones móviles. Aplicación en modelos de dinámica de poblaciones (DS3). 11. Efecto de los factores bióticos y abióticos sobre las comunidades biológicas en dos situaciones contrastadas. Asociación y dependencia con factores ambientales. Asociación y dependencia entre especies (CE1). 12. Efecto del gradiente geomorfológico sobre las comunidades biológicas. Respuesta de las especies y los factores abióticos (CE2). 13. Estudio de la expresión continua de la variabilidad ecológica. Identificación y estudio de gradientes ecológicos (CE3). 14. Estudio de la variabilidad ecológica a través de la diversidad y otros parámetros macroscópicos (CE4). 15. Estudio del estado ecológico del Río Manzanares: indicadores de calidad en ríos mediterráneos (Río). PRÁCTICAS DE CAMPO: 1. Recogida y procesamiento de datos ecológicos en medios terrestres. (5h) Esta práctica de campo consiste en la recogida de datos bióticos de abundancia de especies de matorral mediterráneo a lo largo del gradiente geomorfológico de dos laderas contrastadas, así como abióticos (microclima) siguiendo un experimental previamente establecido. 2. Condicionantes bióticos, abióticos y antrópicos en la configuración del paisaje a escala regional. El paisaje en la Comunidad de Madrid. (5 h)
Esta práctica consiste en un intinerario por la Comunidad de Madrid, con diferentes paradas en las cuales se estudian los condicionantes bióticos, abióticos y culturales de los paisajes que se van encontrando. | ||||
Seminarios | 1. El método científico en Ecología. Esquema general de un estudio ecológico. Diseño de experimentos. Diseño de estudios de campo. 2. Diseño de experimentos y estudios de campo: casos prácticos. 3. Diseño de experimentos de laboratorio en Ecología. 4. Insolación y calentamiento a escala territorial. 5. Balance hídrico a escala local. 6. Análisis de datos experimentales en Ecología. 7. Conceptos básicos en Dinámica de Sistemas en Ecología. 8. Principios básicos en Dinámica de Sistemas Ecológicos. 9. Análisis e implementación de procesos de retroalimentación y autorregulación en sistemas ecológicos. 10. Tipificación de tramas de relaciones ecológicas. Relación estructura-función-dinámica. 11. Estadística bivariada aplicada en Ecología. 12. Técnicas multivariantes en Ecología. Análisis de ordenación (PCA). 13. Temas clave en Ecología. (3 h) 14. Condicionantes bióticos, abióticos y antrópicos en la configuración del paisaje a escala local. Ecología del bosque mediterráneo y el paisaje de El Pardo. (5 h) | ||||
Bibliografía | TEXTOS DISPONIBLES EN LA BIBLIOTECA DE LA UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID • Acot, P. 1990. Historia de la ecología. Taurus. Madrid. • Begon, Harper y Towsend. 1999. Ecología: Individuos, poblaciones y comunidades. Omega. Barcelona. • Bernáldez, F.G. 1981. Ecología y Paisaje. Blume. Madrid. • Díaz Pineda, F. 1989. Ecología 1. Ambiente físico y organismos vivos. Síntesis. Madrid. • Frontier y Pichod-Viale. 1991. Écosystèmes: structure, fonctionnement, evolution. Masson. Paris. • Krebs, C.J. 1986. Ecología. Pirámide. Madrid. • Margalef, R. 1980. La Biosfera, entre la Termodinámica y el juego. Omega. Barcelona. • Margalef, R. 1982. Ecología. Omega. Barcelona. • Margalef, R. 1983. Limnología. Omega. Barcelona. • McNaughton y Wolf. 1984. Ecología General. Omega. Barcelona. • Molles, M.C. 2006. Ecología. McGraw-Hill, Madrid. • Odum, E.P. 1972. Ecología. Interamericana. México. • Odum, E.P. 1989. Ecología. Bases científicas para un nuevo paradigma. Vedrá. Barcelona. • Odum, E.P. y Barrett, G.W. 2008. Fundamentos de Ecología. CENGAGE Learning, México. • Ramade, F. 1994. Éléments d’écologie; écologie fondamentales. Ediscience. París. • Ramade, F. 1995. Éléments d’écologie; écologie appliquée. Ediscience. París. • Ricklefs, R.E. 1998. Invitación a la Ecología. La economía de la naturaleza. Ed. Médica Panamericana. Buenos Aires. • Rodríguez, J. 1999. Ecología. Pirámide. Madrid. • Rodríguez, J. 2013. Ecología. Pirámide. Madrid. • Samo, A.J., Garmendia, A., Delgado, J.A. 2008. Introducción práctica a la Ecología. Pearson Educación. Madrid. • Smith, R.L. y Smith, T.M. 2001. Ecología. Addison Wesley. Madrid. • Strahler. 1982. Geografía física. Omega. Barcelona. • Terradas, J. 2002. Ecología de la vegetación. Omega. Barcelona. • White, I.D.; Mottereshead, D.N. & Harrison, S.J. 2004. Environmental Systems. An Introductory Text. Unwin-Hyman. London |