Programa de EcoAcua I-2005 - Facultad de Ciencias-UCV

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA DE BIOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE ECOLOGÍA
ECOLOGÍA ACUATICA
(I SEMESTRE 2005)
Horario de la asignatura:
Teoría:
Lunes 10:00 am – 12:00 m.
Martes: 9:00 am – 10:00 am.
Laboratorio: Martes: 10:00 am – 4:00 pm.
El curso de Ecología Acuática tiene como objetivos generales los siguientes:
1) Proporcionar al estudiante conocimientos sobre las características ecológicas de los
diferentes ambientes acuáticos (marinos y dulceacuícolas).
2) Introducir al estudiante en las técnicas básicas de laboratorio y de campo para el
estudio de los ambientes acuáticos.
El curso comprende los siguientes aspectos:
1) Origen y características geomorfológicas de los diferentes ambientes acuáticos.
2) Características físicas y químicas de los diferentes ambientes acuáticos.
3) Descripción de las principales comunidades acuáticas y de los factores que las
regulan.
4) Alteración de los diferentes ambientes acuáticos y medidas de mitigación.
La asignatura es teórico – práctica y tiene un valor de 5 unidades crédito. El curso
comprende 3 horas semanales de teoría y un período semanal de laboratorio de 6 horas de
duración.
En el transcurso del semestre se realizarán 3 trabajos de campo en los que se visitará un
ambiente marino y 2 dulceacuícolas (embalse y río). Se realizarán una serie de trabajos
prácticos en los cuales están incluidas sesiones correspondientes al análisis de las muestras
que se obtendrán en las salidas de campo. La asistencia a los trabajos prácticos incluyendo
las salidas de campo es de carácter OBLIGATORIO.
El curso está organizado en 7 temas que se desarrollarán en 15 semanas de actividades
(desde el 11 de abril de 2005 hasta el 22 de julio de 2005).
El número de horas de teoría destinado a cada tema será el siguiente:
Tema 1: 6 horas.
Tema 2: 3 horas.
Tema 3: 6 horas.
Tema 4: 6 horas.
Tema 5: 9 horas.
Tema 6: 9 horas.
Tema 7: 6 horas.
La nota que obtendrá el estudiante consistirá en la evaluación de los siguientes aspectos (se
muestra entre paréntesis el valor correspondiente a cada uno de ellos):
1)
2)
3)
4)
Exámenes parciales (70 %).
Informes de los trabajos prácticos (20 %).
Seminarios (5 %).
Apreciación (5 %).
Se realizarán 4 exámenes parciales. El porcentaje de cada examen parcial se estimará de manera
proporcional en relación al número de horas destinadas a cada tema de modo que la repartición
porcentual será la siguiente:
 Primer examen parcial (Temas 1 y 2): 18,75 %.
 Segundo examen parcial (Temas 3 y 4): 31,25 %.
 Tercer examen parcial (Temas 5): 18,75 %.
 Cuarto examen parcial (Tema 6): 18,75 %
 Quinto examen parcial (Tema 7): 12,50 %.
Los informes correspondientes a las salidas de campo, incluirán los siguientes aspectos: a) breve
introducción al tema. b) metodología empleada. c) descripción de los resultados obtenidos. d)
discusión de los resultados obtenidos. e) referencias bibliográficas empleadas. En el resto de los
trabajos prácticos (prácticas 1 y 2), el estudiante entregará sólo un reporte de los resultados
obtenidos que incluirá el desarrollo de un cuestionario que se anexa a cada uno de estos trabajos
prácticos. Los informes serán individuales y deberán entregarse poco tiempo después de realizado
el ejercicio correspondiente.
Cada estudiante presentará al menos un seminario sobre alguno de los tópicos particulares que
complementarán la información impartida por el docente. Al comienzo del semestre se
suministrará una lista de temas a escoger. Sin embargo, el estudiante podrá seleccionar algún otro
que no aparezca en dicha lista.
UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA
FACULTAD DE CIENCIAS
ESCUELA DE BIOLOGÍA
DEPARTAMENTO DE ECOLOGÍA
PROGRAMA DE LA ASIGNATURA ECOLOGÍA ACUATICA (2005)
TEMA 1
Geomorfología de cubetas lacustres. Origen de los lagos. Tipos de cuencas: actividad tectónica,
actividad volcánica, actividad glacial, otros. Hidromecánica de los lagos: movimientos de aguas
superficiales, circulación de Langmuir, movimientos internos del agua, movimientos del agua
que afectan a todo el lago, circulación causada por barras térmicas, corrientes generadas por los
ríos, corrientes debajo de la cubierta de hielo. Parámetros morfométricos de lagos: área, longitud,
desarrollo de línea de costa, profundidad, volumen.
Cuencas de drenaje: clasificación de las cuencas de drenaje. Descripción de las cuencas de
drenaje por medio de parámetros morfométricos. Relación área – largo, orden de río – área,
longitud y número de ríos. Tipos de planicies inundables. Principales cuencas hidrográficas
venezolanas.
Introducción al ambiente marino. Conceptos básicos de Oceanografía. Tectónica de placas y
Deriva Continental. Localización geográfica y extensión de los océanos. Estructura de una
cuenca oceánica (ejemplo: Venezuela). Principales divisiones y subdivisiones del ambiente
marino. Parámetros oceanográficos. Corrientes oceánicas.
TEMA 2
El agua como medio. Propiedades: capacidad calórica, conductividad térmica, densidad,
viscosidad, tensión superficial. Factores físicos en el agua: radiación solar y clima lumínico.
Distribución de la radiación solar : reflexión, transmisión y absorción. Transparencia del agua.
Atenuación de la luz con la profundidad. Color del agua.
Calor en lagos: estratificación térmica y circulación. Mezcla completa (holomixis). Modificación
de la estratificación térmica. Estratificación hidráulica. Estabilidad térmica de un lago.
Resistencia térmica relativa. Clasificación de los lagos basada en sus características térmicas.
Características térmicas de lagos de zonas tropicales. Variaciones temporales en la estratificación
térmica de ambientes templados y tropicales. Contenido calórico y presupuesto calórico en lagos.
Mezcla parcial (atelomixis y meromixis).
Flujo de agua en los ríos: velocidad, descarga hidráulica y sus variaciones. Ecuación de Manning.
Relación precipitación – tasa de infiltración. Tipos de flujos en pequeñas cuencas hidrográficas.
Naturaleza de los sedimentos suspendidos. Principales constituyentes transportados por un río.
Clasificación de los sedimentos suspendidos. Estimación de los elementos transportados.
Variaciones espaciales y temporales en el transporte de materiales. Relación entre la descarga
hidráulica y los elementos transportados por un río. Temperatura: variaciones estacionales y
espaciales. Presupuesto calórico.
TEMA 3
Factores químicos: Composición iónica en aguas interiores: conductividad, dureza y alcalinidad.
Principales aniones y cationes en aguas interiores. Procesos que regulan la composición y la
concentración iónica (diagrama de Gibbs). Gases disueltos, leyes que gobiernan su solubilidad en
el agua. Distribución del oxígeno disuelto en mares, lagos y ríos y sus variaciones. Aporte y uso
de oxígeno disuelto en el agua. Variaciones estacionales y espaciales del oxígeno disuelto en
lagos: curvas ortógroda, clinógrada y heterógrada. Déficit de oxígeno. Carbono inorgánico:
distintas formas. Aporte y uso de carbono inorgánico en el agua. Variaciones estacionales y
espaciales del carbono inorgánico en lagos. Carbono orgánico: distintas formas (particulado y
disuelto). Fuentes e importancia del carbono orgánico disuelto. Nitrógeno: formas de nitrógeno
inorgánico en el agua. Aporte y uso de nitrógeno inorgánico. Fijación, amonificación,
nitrificación y denitrificación. Variaciones estacionales y espaciales del nitrógeno inorgánico en
el agua. Fósforo: formas de fósforo inorgánico en el agua. Aporte y uso del fósforo inorgánico en
el agua. Importancia de los sedimentos en el ciclo del fósforo. Variaciones estacionales y
espaciales en el fósforo inorgánico en el agua. Diferencias entre los ciclos de nitrógeno y fósforo.
Características químicas de lagos tropicales. Algunas clasificaciones de lagos tropicales.
Características químicas de ríos. Algunas clasificaciones de ríos. Diferencias entre las
características químicas de lagos y ríos. Ciclo y espiral de nutrientes en lagos y ríos.
TEMA 4
La comunidad planctónica en lagos. Definición y clasificación del plancton. Características de la
vida planctónica. Composición del fitoplancton dulceacuícola. Colección y cuantificación del
fitoplancton. Mecanismos de flotación del fitoplancton. Flotación de Cianobacteria. Estimación
de la biomasa del fitoplancton. La paradoja del plancton. Factores reguladores del fitoplancton.
Productores primarios en lagos. Estimación de la productividad primaria del fitoplancton.
Variaciones temporales y espaciales de la productividad primaria del fitoplancton. Productividad
primaria del fitoplancton en lagos templados y tropicales y factores que la regulan.
Composición del zooplancton dulceacuícola. Características de los principales grupos del
zooplancton. Colección y cuantificación del zooplancton. Ciclomorfosis. Migraciones verticales
del zooplancton. Variaciones estacionales del zooplancton. Estimación de la productividad
secundaria del zooplancton. Estrategias alimentarias del zooplancton. Factores reguladores del
zooplancton.
La comunidad del bentos de lagos. Composición, métodos de recolección. Variaciones espaciales
y temporales.
La comunidad del necton de lagos. Composición, métodos de recolección. Importancia del necton
como regulador del zooplancton.
Otras comunidades: plantas acuáticas vasculares, perifiton, pleuston, psamon.
TEMA 5
Productores primarios en ríos: fitoplancton, macrófitas y perifiton. Tipos de microalgas
perifíticas dependiendo de su ubicación espacial y del tipo de sustrato que colonizan.
Productividad perifítica y factores que la regulan. Métodos de estimación de la productividad
primaria del perifiton. Productividad de macrófitas y del fitoplancton y factores que la regulan.
Patrón de productividad primaria en ríos. Importancia del fitoplancton, macrófitas y perifiton
dependiendo de las características del río.
Materia orgánica en ríos (disuelta y particulada). Factores que afectan la concentración de
carbono orgánico disuelto y particulada. Destino, exportación y procesamiento del carbono
orgánico disuelto y particulado. Descomposición de la materia orgánica. Organismos
involucrados en el procesamiento del detritus (detritívoros y descomponedores). Interacción
detritívoros – descomponedores.
Bentos de ríos. Composición. Adaptaciones a las condiciones ambientales. Métodos de
recolección y cuantificación de invertebrados acuáticos. Deriva de invertebrados acuáticos.
Principales fuentes de alimento de los invertebrados acuáticos. Grupos funcionales y sus
variaciones espaciales.
Necton de ríos. Composición y riqueza de especies tropicales. Adaptaciones a las condiciones
ambientales (fisiológicas y etológicas). Estrategias alimentarias: Principales tipos de alimento,
generalismo, especialismo, variaciones espaciales y temporales en las estrategias alimentarias.
Estrategias reproductivas: Tipos de desove, migraciones, cuido parental, niveles de fecundidad,
estacionalidad reproductiva. Segregación ecológica entre especies. Factores reguladores de la
comunidad del necton de ríos. Importancia del plano inundable para el necton de ríos tropicales.
Especies venezolanas en peligro. Impacto de especies exóticas.
Importancia de las rutas del pastoreo, detritívora y del circuito microbiano en ríos. Algunas
hipótesis aplicadas a ríos: hipótesis del continuo, hipótesis de los pulsos de inundación, hipótesis
de la productividad ribereña, hipótesis de cascada trófica.
TEMA 6
Principales comunidades marinas: Manglares, lagunas costeras, estuarios, deltas, litoral rocoso y
arenoso, fanerógamas marinas, arrecifes coralinos, fondos abisales. Organismos que las
caracterizan. Aplicación de conceptos fundamentales de Ecología de Comunidades (composición
de especies, riqueza, equidad, diversidad, zonación, sucesión, estabilidad, ´resiliencia`) en el
conocimiento, caracterización e interpretación del ambiente marino. Factores bióticos y abióticos
que regulan la estructura de los distintos tipos de comunidades marinas.
Problemas actuales que afectan a los ecosistemas marinos: aumento del nivel del mar,
contaminación y pesquerías.
TEMA 7
Embalses. Definición. Relación área de la cuenca – área del embalse. Procesos de transporte de
materiales. Características físicas de los embalses. Importancia de los sedimentos suspendidos.
Dinámica del oxígeno disuelto en embalses. Patrón de disminución hipolimnética del oxígeno
disuelto. Principales comunidades en embalses. Gradientes longitudinales en embalses en el eje
río – dique (zonas ribereña, de transición y lacustre). Tipos de salida de agua de un embalse y sus
consecuencias. Cambios generados por la construcción de un embalse. Semejanzas y diferencias
de los embalses con los ambientes lótico y léntico. Estado de los embalses en Venezuela.
Eutrofización. Definición. Causas y consecuencias. Gestión para el control de la eutrofización en
lagos y embalses. Tecnología ambiental y Ecotecnología. Conceptos de regulación top – down,
bottom – up y cascada trófica aplicados a lagos y embalses. La Biomanipulación en la gestión de
lagos y embalses: objetivos, bases para un control de arriba hacia abajo. Manipulación de las
poblaciones de peces para la recuperación de lagos y embalses eutrofizados. La aplicabilidad del
concepto clásico de Biomanipulación en los lagos y embalses tropicales. Algunos ejemplos de
Biomanipulación. Gestión de la eutrofización de lagos y embalses para aumentar la producción
piscícola.
ECOLOGÍA ACUATICA
(I SEMESTRE 2005)
Lista propuesta de temas de seminarios:
1) Régimen térmico, estratificación y variaciones estacionales y no estacionales en lagos
tropicales.
2) Mecanismos alimentarios en peces zooplanctófagos.
3) Migraciones verticales del zooplancton.
4) Eutrofización de cuerpos de agua: Causas y consecuencias.
5) ¿Existen lagos eutrofizados naturalmente?
6) Dinámica del bioseston en pequeñas cuencas hidrográficas.
7) Paleolimnología del lago de Valencia.
8) Competencia en el fitoplancton.
9) Estrategias alimentarias de peces de ríos tropicales.
10) Origen de los lagos salinos.
11) Función de las glicoproteínas en la reproducción del zooplancton.
12) Relación entre el tamaño del genoma, tasa de desarrollo y tamaño del cuerpo en copépodos.
13) Efectos (directo e indirecto) de los peces sobre la comunidad de insectos de ríos.
14) Estructura comunitaria de peces de ríos tropicales. Estudio de caso.
15) Biomanipulación para el control de la eutrofización.
16) Papel del bacterioplancton en la trama trófica oceánica.
17) Producción de macrofauna en sustratos blandos. Análisis dinámico y temporal de su
estructura comunitaria y producción.
18) Fenómenos de surgencia y su relación con la producción pesquera.
19) Factores bióticos y abióticos moduladores de la estructura comunitaria de los corales.
20) Patrones de diversidad de especies en arrecifes coralinos.
21) Papel de la herbivoría en la estructuración de la comunidad arrecifal.
22) Mecanismos de sucesión en comunidades intermareales.
23) Factores determinantes de la zonación en comunidades de manglar.
24) Estructura comunitaria y relaciones productor-herbívoro en sistemas de fanerógamas marinas.
25) El fenómeno de El Niño.
ECOLOGÍA ACUATICA
(I semestre 2005)
Libros de texto recomendados:
Allan, J. D. (1995). Stream ecology: structure and function of running waters. Chapman & Hall.
Barnes, J. R. & G. W. Minshall. (1983). Stream ecology. Plenum Press.
Begon, M., J. L. Harper., & C. R. Townsend. (1996). Ecology. Blackwell, Third Edition..
Bougis, P. (1976). Marine plankton ecology. Elsevier Publisher.
Calow, P. & G. E. Petts. (1992). The rivers Handbook. Vol. 1. Blackwell Scientific Publication.
Downing, J. A. & F. A. Rigler. (1984). A manual of methods for the assessment of secondary
productivity in fresh waters. Second Edition. Blackwell Scientific Publications.
Horne, A. J. & C. R. Goldman. (1994). Limnology. 2nd Edition. Mc Graw Hill.
Hutchinson, E. G. (1957). A treatise on limnology. John Wiley & Sons. vol. 1, 2 y 3.
Hynes, H. B. N. (1970). The ecology of running waters. Univ. of Toronto Press.
Infante, A. (1988). El plancton de las aguas continentales. Monografía de la OEA. Serie de
Biología, No 33.
Lowe-McConnell, R.H. (1975). Fish communities in tropical freshwaters. Logman. London.
Machado-Allison, A. (1987). Los peces de los llanos de Venezuela. Ediciones de la Universidad
Central de Venezuela, Caracas.
Mann, K. H. (1982). Ecology of coastal waters. A systems approach. U.C Press.
Margalef, R. (1987). Limnología. Editorial Omega.
Nybakken, N. (1988). Marine Biology: An ecological approach. Segunda edición. Harper Collins
Publisher.
Payne, A. I. (1986). The ecology of tropical lakes and rivers. John Wiley & Sons.
Petts, G. E. (1984). Impounded rivers. John Wiley & Sons.
Petts, G. & P. Calow. (1996). River Biota: diversity and dynamics. Blackwell Science.
Steele, J. H. (1974). The structure of marine ecosystems. Harvard University Press.
Sverdrup, H. U., M.W. Jonhson & R. H. Fleming. (1942). The oceans. Their physics, chemistry
and general biology. Prentice-Hall.
Thornton, K. W., B. L. Kimmel. & F. E. Payne. (1990). Reservoir limnology: Ecological
perspectives. John Wiley & Sons.
Tundisi, J. G. & M. Straskraba. (1999). Theoretical reservoir ecology and its applications.
Brazilian Academy of Scienes, International Institute of Ecology and Backhuys Publishers.
São Carlos.
Welcomme, R. L. (1985). River fisheries. Fao Fish. Tech. Pap. (262).
Wetzel, R. (2001). Limnology: lake and river ecosystems. Third Edition. Academic Press.
Wetzel, R., & G. E. Likens. (2000). Limnological analyses. Springer.
Whitton, B. A. (1975). River ecology. Studies in Ecology. Blackwell Scientific Publications. Vol.
2.