Agroecosistema e ecosistema nel suolo

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1 gruppo «people at work» Agroecosistema e ecosistema nel suolo Unità di apprendimento 1 a.s.2013/14 presentazione realizzata da: Casarico Mattia, Negri Veronica, Salvadè Giulia, Siena Lorenzo

2 Le principali differenze Agroecosistema è un ambiente artificiale con caratteristiche determinate dall uomo. Egli utilizza il suolo e le piante per ricavare prodotti alimentare utilizzando la tecnologia. Ecosistema è una porzione di biosfera delimitata naturalmente, cioè l'insieme di organismi animali e vegetali che interagiscono tra loro e con l'ambiente che li circonda. Esso è costituito essenzialmente da un biotopo e da una (o più) biocenosi inserite in un particolare ambiente climatico.

3 Sono ecosistemi naturali gli ambienti in cui gli uomini non hanno causato cambiamenti con il loro intervento. Sono esempi di ecosistemi naturali: il bosco, il mare, il fiume, Gli ecosistemi naturali sono ambienti che si sviluppano in maniera naturale, e da soli raggiungono il loro equilibrio ecologico, definito climax. L'aggettivo permette di distinguerli dagli ecosistemi artificiali, quali sono definiti quelli agricoli e urbani, che hanno invece bisogno dell'azione dell'uomo per aumentare la loro produttività.

4 Negli ecosistemi naturali esiste un minor grado di specializzazione (presente invece negli ecosistemi agricoli) e un maggior grado di biodiversità: questo perché la natura tende a creare un equilibrio basato sulla sopravvivenza del maggior numero di specie possibili, anche tramite meccanismi specializzati come quello della simbiosi, nel quale diversi organismi utilizzano la stessa fonte nutritiva per assolvere le loro funzioni biologiche. Gli ecosistemi naturali possiedono una grande quantità di residui organici, che le piante presenti utilizzano per nutrirsi.

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6 Il concetto di "Ecosistema" comprende numerose definizioni: alcune prendono in considerazione le componenti BIOTICHE, cioè la parte vivente, definendo l'ecosistema come un insieme di reti trofiche, altre si concentrano sulle reti trofiche ma tengono conto anche delle componenti ABIOTICHE, cioè non viventi. E. P. Odum ha definito l ecosistema come una unità che include tutti gli organismi di una data area interagenti con l ambiente fisico in un modo tale che il flusso di energia porta a una ben definita struttura trofica, a una diversità biotica e a una ciclizzazione della materia all interno del sistema. LE RETI TROFICHE Dal punto di vista energetico l'ecosistema è un sistema aperto in quanto continuamente l'energia del sole arriva sulla Terra, mentre dal punto di vista dei nutrienti è un sistema chiuso, la materia continuamente si ricicla, passa dal comparto vivente a quello non vivente. Gli organismi viventi che muoiono vengono decomposti ad opera dei batteri in sostanza inorganica e riutilizzata dalle piante.

7 Si riconoscono all'interno dell'ecosistema: Gli organismi Produttori: cioè gli Autotrofi (piante) che effettuano la fotosintesi clorofilliana Gli organismi consumatori: sono tutti gli organismi Eterotrofi e si dividono in primari, cioè quelli che si nutrono direttamente delle piante (erbivori), e secondari cioè quelli che si nutrono di altri consumatori (carnivori). L'uomo occupa una posizione particolare all'interno della rete trofica in quanto organismo onnivoro, si nutre cioè sia di piante sia di animali. Gli organismi decompositori: decompongono la sostanza organica in sostanza inorganica. Attraverso la catena alimentare, la materia organica utilizzata come fonte di energia dagli organismi eterotrofi entrando così in circolo nell'ecosistema. I consumatori primari, cioè gli erbivori (insetti ed animali superiori) se ne nutrono, e sfruttano l'energia chimica immagazzinata nelle sostanze organiche prodotte dai produttori. A loro volta questi consumatori primari sono a preda dei consumatori secondari, cioè dei carnivori, predatori (ad esempio grandi felini, rapaci, invertebrati predatori come ragni e scorpioni, pesci, e così via).

8 FORESTE PLUVIALI EQUATORIALI Le foreste pluviali tropicali si localizzano nella fascia equatoriale. Sono comuni in Asia, Australia, Africa, Sud America, America Centrale, Messico meridionale e in numerose isole del Pacifico. Rappresentano il bioma terrestre con la massima biodiversità, dato che ospitano da sole circa una metà delle specie viventi animali e vegetali terrestri. Il clima è stabile per tutto l'anno e caratterizzato dall'assenza di variazioni stagionali. La temperatura media è costante e l'escursione termica annuale si mantiene entro i 2-3 gradi. Le precipitazioni sono abbondanti. Il suolo è povero di nutrienti dilavati dalle piogge torrenziali, mentre la rapida decomposizione della materia organica da parte dei batteri impedisce l accumulo di strati di humus.

9 Ecosistema naturale FORESTE CADUCIFOGLIE TROPICALI Le foreste composte da piante decidue o caducifoglie, caratterizzate da un ciclo stagionale che prevede la perdita di tutte le foglie all'inizio della stagione fredda e il rinnovo della chioma all'inizio della stagione calda, sono diffuse nelle regioni umide della fascia temperata, in cui una stagione calda si alterna a inverni freddi e le precipitazioni, sia piovose sia nevose, sono presenti durante tutto l'anno.

10 Alberi, arbusti e rampicanti legnosi decidui, sia ai tropici sia alle medie latitudini, perdono le foglie durante il periodo di siccità, che nella zona temperata corrisponde all'inverno. Nelle regioni con inverni molto rigidi, in cui il terreno gela, le radici degli alberi non sono in grado di assorbire l'acqua. In primavera, il suolo della foresta si ricopre di fiori, grazie alla luce del sole che riesce a penetrare tra i rami di alberi e arbusti, prima che questi si rivestano nuovamente di foglie, impedendo il riscaldamento del terreno. u.a.1 " people at work"

11 SAVANA La savana è un bioma terrestre soprattutto tropicale e subtropicale, caratterizzato da una vegetazione a prevalenza erbosa, con arbusti e alberi abbastanza distanziati. Questo tipo di ambiente si trova in molte zone di transizione fra la foresta pluviali e il deserto o la steppa in Africa centrale, Sudamerica, India, Indocina e Australia. Per quanto riguarda il clima le savane tropicali e subtropicali sono determinate principalmente dalla scarsità e mancata stagionalità delle precipitazioni, insufficienti allo sviluppo di alberi e arbusti, e determinano regioni di sola prateria erbosa, quali si trovano tipicamente ai margini dei deserti subtropicali.

12 MACCHIA MEDITERRANEA Ecosistema naturale La macchia è uno dei principali ecosistemi mediterranei. È una formazione vegetale arbustiva costituita tipicamente da specie sclerofille, cioè con foglie persistenti poco ampie, coriacee e lucide, di altezza media variabile dai 50 cm ai 4 metri: spesso si tratta di formazioni di degradazione della foresta mediterranea. La macchia mediterranea propriamente detta non va confusa con altre formazioni arbustive degli ambienti mediterranei, in particolare la Gariga, costituita da arbusti in genere di minore taglia, non sclerofilli, ma spinosi o malacofili. Scientificamente le macchie rientrano nella classe Quercetea ilicis, mentre le garighe afferiscono ad altre classi, come Rosmarinetea officinalis e Cisto- Lavanduletea. Dal punto di vista dinamico ed ecologico le garighe rappresentano prodotti di estrema degradazione delle macchie e crescono su suoli pietrosi.

13 STEPPA La steppa è un paesaggio naturale, caratteristico delle regioni a clima continentale con inverni freddi ed estati calde e moderatamente piovose. La vegetazione è costituita da una prateria composta da erbe, come le graminacee e arbusti. La fauna è costituita da ungulati, roditori, rettili e insetti. Le vere steppe sono quelle continentali, ma col nome di steppa si può intendere anche la prateria mediterraneao equivalenti zone aride subtropicali, che vengono dette più correttamente savane. Le steppe continentali si trovano in genere in vaste aree lontane dagli oceani, tuttavia ci sono delle eccezioni. Le più importanti sono la grande steppa eurasiatica, la prateria nordamericana e la Patagonia in Argentina. Steppe di estensione minore si trovano in Ungheria, in Anatolia e nella Nuova Zelanda centrale.

14 FAUNA La fauna può contribuire a far prevalere un ambiente di savana sulla foresta o viceversa. La presenza abbondante di grandi pascolatori come gnu, zebre e bovini può impoverire significativamente il manto erboso, ostacolando il diffondersi degli incendi stagionali e favorendo la transizione verso un ambiente di foresta. I brucatori come gli elefanti hanno un effetto opposto, danneggiando le popolazioni arboree e arbustive a vantaggio del manto erboso. Fanno parte della fauna della savana i grandi felini predatori come i leoni.

15 FORESTE BOREALI DI CONIFERE (TAIGA) La Taiga è uno dei principali biomi terrestri, formato da foreste di conifere che ricoprono quasi totalmente le regioni sub-artiche boreali dell'eurasia e dell'america e per questo detta anche foresta boreale, costituendo un terzo della massa forestale mondiale. Sotto il profilo ecologico essa può definirsi un "paesaggio continentale" e pertanto possiede un' importanza strutturale in seno alla totalità dell'ecosistema terrestre. La Taiga si sviluppa su terreni prevalentemente umidi ed ospita, nelle frequenti radure, vaste zone umide, paludi e torbiere sicché per molti tratti essa si presenta come un mosaico di foreste e torbiere. La composizione floristica è pressoché omogenea su tutti i continenti quanto meno a livello di genere e comprende anche una percentuale di latifoglie.

16 TUNDRA La tundra è una tipologia di bioma propria delle regioni subpolari e caratterizzata dalla mancanza di specie arboree, poiché la crescita degli alberi è ostacolata dalle basse temperature e dalla breve stagione estiva. Il suo limite settentrionale sono i ghiacci polari perenni, mentre a sud essa si arresta alle prime formazioni forestali della Taiga. a Tundra è quindi per estensione la vegetazione tipica delle zone polari artiche, composta principalmente da muschi, licheni e pochi arbusti. In realtà, almeno sui terreni più elevati e asciutti, crescono anche arbusti nani sempreverdi.

17 Le uniche specie arboree sono i salici decidue le betulle. Il clima della tundra è freddo, con inverni rigidi e lunghi dove le temperature scendono anche a gradi, mentre le estati sono fresche con temperature che non superano 10 gradi. Nella tundra le piogge sono concentrate soprattutto in estate.

18 DESERTI Un deserto è un ecosistema che riceve pochissima pioggia. E di solito si pensa che possegga poca vita, ma in molti la vita è abbondante, la vegetazione si è adattata al basso tasso di umidità e la fauna solitamente si nasconde durante il giorno, il che significa che un deserto è un ecosistema solitamente arido la sua più grande caratteristica e che quindi rende difficoltoso, se non talvolta impossibile, l'instaurazione permanente di gruppi sociali. I deserti costituiscono una delle aree emerse più grandi del pianeta: la sua superficie totale è di 50 milioni di chilometri quadrati, circa un terzo della superficie della Terra. Rappresenta il 30% delle terre emerse, il 16% è costituito da deserti caldi, il 14% da deserti freddi. Vi sono piccole zone desertiche del Mediterraneo occidentale in Europa: in Spagna, Francia ed Italia.

19 Deserto freddo, presente nelle regioni temperate più continentali, caratterizzate da fortissima aridità e da notevolissime escursioni termiche annue di temperatura, con estati caldissime e inverni freddissimi; il clima a cui si associa tale ambiente è il clima desertico freddo. Deserto polare (deserto bianco), presenti nelle regioni settentrionali e meridionali a margine dei continenti boreali e australi, Groenlandia, Artide e Antartide, caratterizzate da freddo intenso e perenni distese di neve e ghiaccio; il clima a cui si associa tale ambiente è il clima glaciale. Animali tipici dei deserti sono il cammello, in Asia e il dromedario, in Nordafricane nei deserti dell'arabia, utilizzati dalle popolazioni locali come animali da soma e come cavalcatura.

20 Agroecosistema La teoria degli ecosistemi ci consente di pensare il campo coltivato come un ecosistema particolare, l'agroecosistema, come meglio si preferisce. La principale differenza tra ecosistema e agroecosistema consiste nella complessità: l'ecosistema naturale è complesso, l'agroecosistema è semplice. L agricoltura in Italia occupa circa l`80% della superficie nazionale. L`uomo nell`agroecosistema ha 3 ruoli che sono: progettista costruttore gestore. Il ruolo di progettista consiste nella capacità di prevedere la quantità di prodotto che otterrà`, il periodo della raccolta, ecc. Il ruolo di costruttore consiste nel effettuare le lavorazioni colturali, nelle irrigazioni, nella protezione delle piante, ecc. Infine il ruolo di gestore consiste nel organizzare gli scambi delle merci con gli altri uomini.

21 Agroecosistema L agroecosistema si identifica come un azienda agraria, che e` il terreno dove l`uomo proggetta, costruisce e gestisce. I fattori della produzione sono: Capitale terreno lavoro. Il biotopo dell`agroecosistema è costituito dal terreno agrario e dai fattori fisici ed atmosferici che caratterizzano l ambiente in cui si trovano. Il terreno agrario è il risultato degli interventi dell uomo che hanno modificato profondamente la fertilita` del terreno naturale formatosi con la disgregazione della roccia madre sotto l influenza dei fattori pedogenetici che sono: azioni fisico meccaniche azioni chimiche azioni biologiche

22 Agroecosistema A questi agenti naturali si aggiunge l azione dell`uomo che con le lavorazioni, le concimazioni, le irrigazioni ha modificato il terreno naturale in terreno agrario. Il terreno agrario quindi ha come fattore generale l uomo, che con i suoi interventi modifica la fertilità del terreno. Il terreno agrario e costituito da due strati che sono: lo strato attivo e lo strato inerte. Lo strato attivo è quello strato dove avvengono le lavorazioni. Lo strato inerte è sotto lo strato attivo e può essere definito come substrato pedogenetico. I fattori fisici ed atmosferici che caratterizzano l agroecosistema sono gli stessi del sistema naturale. Però nell agroecosistema l uomo, con la sua azione regolatrice riesce a modificare le condizioni climatiche mediante interventi come: l irrigazione di soccorso per scongiurare la siccita` l irrigazione antibrina, per evitare o ridurre i danni delle gelate le barriere antivento e le reti ombreggianti

23 Agroecosistema Nell agroecosistema l uomo modifica il biotopo e le conseguenti biocenosi intervenendo: sugli elementi del clima modificandone la combinazione; sul terreno, trasformandolo in terreno agrario; sulle piante coltivate adattandolo al clima ed al terreno agrario. Le categorie di organismi della biocenosi sono: le piante coltivate, organismi detritivori e compositori e gli animali. Le piante coltivate che sono quelle piante che l`uomo ha seminato allo scopo di ottenere un prodotto. Queste piante prendono il nome di piante agrarie. Queste piante possono essere coltivate in: COLTURA PURA: cioè che nello stesso campo vi e` solo una specie coltivata, tutte le altre sono considerate infestanti. CONSOCIAZIONE: cioe` che nello stesso campo sono coltivate, contemporaneamente due o piu` specie agrarie secondo precise finalita`. SUCCESSIONE TEMPORALE: cioe` che nello stesso campo, in mometi diversi si susseguono coltivazioni pure o consociazioni.

24 Organismi detritivori e decompositori Agroecosistema Gli organismi detritivori e decompositori costituiscono la catena del detrito. Essi hanno il compito di trasformare la materia organica in materia minerale. Nell`ecosistema naturale c è una grande presenza di detritivori e decompositori che e` ricca di specie in quanto e` molto grande e varia la quantita` di materia da decomporre. Nell agroecosistema invece le tecniche colturali sono sfavorevoli alla vita degli organismi che costituiscono la catena del detrito e quindi nel terreno agrario troveremo un piu` limitato numero di specie. Questi componenti sono considerati elementi non equilibrio che l uomo tende ad eliminare o controllare con interventi di protezione. La mancanza degli interventi di protezione comporterebbe, pertanto forti perdite di prodotto. Ogni attivita` diretta o indiretta che l uomo svolge verso il sistema agricolo può essere considerata energia ausiliaria. Le forme più evidenti di energia ausiliaria sono: i concimi minerali la meccanizzazione l`utilizzazione di piante ed animali selezionati il controllo delle avversita`

25 Agroecosistema Animali Gli animali allevati sono quegli animali che hanno attitudini produttive specifiche: carne, uova, latte, ecc. Sono allevati in spazi confinanti detti genericamente stalle. La presenza di animali e non da origine a tre tipi di aziende agrarie: AZIENDE MISTE: Sono aziende in cui si allevano animali e si coltivano piante agrarie. AZIENDE ZOOTECNICHE SENZA TERRA: Sono aziende in cui si allevano solamente animali. AZIENDE A SOLA PRODUZIONE VEGETALE: Sono aziende in cui non si allevano animali.