Ekosistem Nedir?Canlı organizmalarla cansız çevre elementleri birbiriyle sıkı sıkıya bağlıdır. Karşılıklı olarak maddealış...
1. Abiyotik FaktörlerBireylerin populasyonda, populasyonların da kommunite içersinde gerçekleştirdikleri aktivitelerkararl...
paraliz olayı görülür.Sıcaklık aynı zamanda hayvanların vücüt büyüklüğünü tayin eden bir faktördür. Kuzey enlemlerdeyaşaya...
tutulur. Tatlı suda yaşayan balıklarda su fazlalığı ortaya çıkar. Dolayısıyla bu canlılarda su içme olmazve böbreklerinde ...
1. PopulasyonAynı tür canlıların belirli habitat sınırları içersindeki topluluğuna populasyon denir. Bir populasyondakibüy...
Bir ekosistemde, enerjinin taşındığı organizmalar dizisine besin zinciri denir. Besin zinciri, güneştengelen enerjinin fot...
Enerjinin yanı sıra, tüm organizmalar suya ve çeşitli besinlere gereksinim duyar. Bu besinler arasındaen önemlileri karbon...
atmosfere verilir. Bu alanların kesilerek açılmasıyla da, karbonun en önemi depo alanı ortadankaldırılmış olur. Bu işlemle...
kullanırlar. Bu enzim, iki proteinden oluşur. Bu proteinler iki atom arasındaki bağları kırmak ve 1molekül N2den 2 molekül...
kullanılır. Bunlardan biri, bilgisayar programlarıyla hazırlanan ekosistem modellemeleridir. Buyöntemde, araştırmacılar fa...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Ekosistem

1,409

Published on

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,409
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
10
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ekosistem

  1. 1. Ekosistem Nedir?Canlı organizmalarla cansız çevre elementleri birbiriyle sıkı sıkıya bağlıdır. Karşılıklı olarak maddealışverişi yapacak biçimde birbirlerine etki yapan canlı organizmalarla, cansız maddelerin bulunduğuherhangi bir doğa parçası bir ekosistemdir. Ekosistem yaklaşımı, bireysel organizmalar ya datopluluklardan çok tüm alanın işlevlerinin nasıl olduğuyla ilgilenir. Bir alandaki canlı organizmalar vecansız çevreleriyle olan ilişkilerine bakar. Bir ekosistem, temel olarak abiyotik maddeler, üreticiler,tüketiciler ve ayrıştırıcılardan oluşur. Ekosistemlerde yaşam, enerji akışı ve besin döngüleriyle sürer.Açık bir sistem olan ekosistemde, enerji ve besin giriş-çıkışı süreklidir.EkolojiYeryüzünde on kilometre okyanus tabanından atmosferin on kilometre yerden yüksekliğine kadar olantabaka canlıların barınma yeridir. Bu alana dünya katmanları arasında biyosfer adı verilir. Ekoloji de20 km’lik dikey alan içersindeki canlıların yaşama şekillerini ve birbirleriyle olan ilişkilerini inceler.Canlıları etkileyen çevre faktörlerine ambiyotik faktörler, canlıların birbiriyle olan ilişkilerine biyotikfaktörler denir.Modern ekolojide anlama kolaylığı sağlamak için canlılar organizasyon derecesine göre sıralanır. Busıralama sonucunda biyolojik spektrum meydana gelir.Bu spektrum; Protoplazma-Hücreler-Dokular-Organlar-Organsistemleri-Organizmalar-Populasyonlar-Kommuniteler-Ekosistemler-Biyosfer şeklindesıralanır.İşte bu spektrum içerisinde ekoloji; organizmalardan sonraki terimleri inceler. Biyotik faktörlerioluşturan bu terimlerin üzerindeki fiziksel ve kimyasal faktörlerin sınırlayıcı etkisini de ekolojiinceler.Ekolojide kullanılan bazı terimler vardır.Bunların başlıcaları;Populasyon: İnsan nüfusunu ifade edeb bir terimdir. Ancak ekolojide belirli sınırlar içersindebarınmakta olan aynı türden oluşan bireyler topluluğunu ifade eder. Ekolojinin biyotik faktörleriçersinde en küçük birimidir. Populasyonlar kendi kendine yeterli değildir.Kommunite: Bir bölgede yerleşen populasyonlar topluluğudur. Abiyotik faktörlerle birliktekommuniteler kendi kendilerine yetebilen topluluklardır.Ekosistem: Kommunite + Abiyotik ortam ekosistemi oluşturur.Habitat: Populasyon içersindeki canlıların biyosfer tabakasındaki kalıtsal yapısına uygun yaşamabölgesine habitat denir. Habitat canlının yaşama adresidir.Niş: Habitat içersindeki canlıların yaptığı biyolojik faliyet ya da iştir.Flora: Belirli bir bölgedeki veya biyosferdeki bitki topluluklarıdır. Aynı zamanda bakterilerinoluşturduğu populasyonlara da flora denir.Fauna: Hayvanların oluşturduğu topluluklara denir.Biyotop: Canlının yaşayabileceği fiziksel ortamdır.Biyom: Özel komunitelere biyom adı verilir. Tundra, maki, çöl biyomu gibi.
  2. 2. 1. Abiyotik FaktörlerBireylerin populasyonda, populasyonların da kommunite içersinde gerçekleştirdikleri aktivitelerkararlı bir yaş** ortamının oluşturulmasında kesinlikle etkilidir.Ancak biyosferde ekolojik sistem kurulurken elbette matematiğin güneş sistemindeki mesafesabitleri, dünyanın açısı ve elepsoid fiziki yapısı etkilidir. Ayrıca fizik ve kimyanın temel prensipleri,yeryüzünün dönüş hızı, çekim gücü, atmosferdeki gaz yoğunluğu, gaz basıncı gibi faktörler en önemlietkenlerdir.Dış etkenler dediğimiz abiyotik faktörler yeryüzünde canlıların yaşama alanlarını sınırlandıran enönemli etkenlerdir.Bunlara bağlı olarak farklı devirlerde farklı türler populasyonlar üzerinde baskınlık kurmuştur.Örneğin jura devrinde sürüngenler ve eğrelti otları en baskın populasyonlar olmuşlardır. Ancakabiyotik etkenlerle bugün bu canlılar bir çok türünü yitirmiş ve günümüzde eğrelti otları; orman altıbitkileriyle, dinozorlar; kertenkele, yılan, kaplumbağa, timsahlar ile temsil edilmektedir. Yaniyeryüzünde gerçekleşen buzlaşma, sel, deprem, volkanik patlama, dünya yüzeyinin sularla kaplanması,aşırı rüzgar, yüksek sıcaklık gibi doğal olaylardan bitki ve hayvan populasyonları tamamen olumsuzetkilenmişlerdir. Bunun sonucu bugün dahi hissedilebilmektedir. Örneğin kelaynak olarak ifade edilenkuş türü yok olmuştur, panda ayıları yok olmuştur. Bugün bunlar hayvanat bahçelerinde yapay olaraküretilmektedir.Doğadaki olumlu veya olumsuz abiyotik faktörlere rağmen günümüze kadar gelebilen dayanıklıcanlılarda bulunmaktadır. Bunlara fosil canlılar da denir. Örneğin, Latimeria balığı ile hamam böceğiyeryüzünün en eski yaratıklarındandır.Abiyotikler fiziksel ve kimyasal faktörler olarak ikiye ayrılır.A) Fiziksel Faktörler1. İklimİklimler klimatoloji bilimi içersinde değerlendirilir. İklim içersinde canlıları ilgilendiren faktörlersıcaklık, yağmurlar, yağışlar, nem, rüzgar, güneşlilik, bulutluluk ve don olaylarıdır.Optimum iklim şartlarının içerikleri türlere göre değişmektedir. Örneğin; çok yağış alan, ılıman olanalanlarda mükemmel orman ekosistemleri ve ormana bağlı hayvan populasyonları oluşturulmuştur. Aynızamanda düşük ısılı olmakla beraber nem oranı yeterli olan Amerika’nın üst Alaska kıtası ve Rusya’nınüst Sibirya ormanları da buna güzel örneklerdir.2. Isıİklim içersinde en önemli faktörlerden biri de ısıdır. Örneğin eklem bacaklıların bir çoğunun yaş**süresi 3-4 ay içersindedir. Isı periyodunun da 16 dereceyle 25 derece arasındaki dönemine rastlar.Yazın sonuna doğru kaybolurlar. Aynı şekilde iklim bitkilerde; su alma, çiçeklenme, enine büyüme,meyvelenme gibi dönemlerin belirlenmesinde tamamen etkili bir faktördür.Hayvanlar vücut sıcaklığı yönüyle;1. Poikilotermal hayvanlar (soğuk kanlılar veya vücut ısısı değişenler)2. Homoitermal hayvanlar (sıcak kanlılar veya sabit ısılılar) olmak üzere ikiye ayrılır.Canlılar arasında yüksek ısılarda, düşük ısılarda ve her iki ortamda yaşamaya uymuş olan canlılarvardır.Bazı canlılarda sıcaklık artışına paralel (tölerans sınırları içersinde) metabolizma hızı da artar. Ancaktölerans sınırlarını aşan ısı, canlıda metabılik anormallik olarak adlandırılan paraliz (şok, geçici felç)olayını ortaya çıkarır. Artmaya devam ederse öldürür. Isı aşırı oranda düşmeye devam ederse yine
  3. 3. paraliz olayı görülür.Sıcaklık aynı zamanda hayvanların vücüt büyüklüğünü tayin eden bir faktördür. Kuzey enlemlerdeyaşayan sıcak kanlı hayvanlar sıcak bölgelerde yaşayanlara göre daha büyük olma eğilimindedirler.Büyük vücutta kütleye göre az yüzey olması, sabit ısılı hayvanların vücüt sıcaklığını koruyabilmesi buadaptasyon özelliğiyle sağlanır.Bu canlıların aynı zamanda kuzey bölgelerde yaşayanlarında ekstrimiteler küçük yapılıdır. Kulak, burunucu, el ayası (yüzeyi) , ayak ayası gibi. Bu sayede ısı kaybı en aza indirilir. Sıcak ortamlarda buorganlar büyük olur. Bunlar serinleme amacıyla kullanılır.Değişken ısılı hayvanlarda bunun tam tersi özellikler gözlenir. Bu hayvanlar soğuk ortamlarda dahaküçük vücut yapısına sahiptirler.3. IşıkYeryüzünde kurulan ekosistemlerin ve bunun sonucu olarak biyosferin kararlılığı, devamı, bugünküölçüler içersinde ışık enerjisinin devamına bağlıdır. Işık özellikle bitkiler için önemli bir abiyotikfaktördür. Ancak 3100 Angstrom dalga boyunun altındaki mor ötesi (x ışınları) ışınları ile 7000Angstrom dalga boyunun üzerindeki ışınlar protoplazmayı bozucu etkiye sahiptir. Dolayısıyla 3000-7000 Angstrom dalga boyundaki ışınların kalitesi, şiddeti ve süresi önemlidir.Karasal ekosistemlerde ışık fotosentez için çok önemlidir. Özellikle ormanlık alanlarda bitki florasınınüst ve alt katmanları vardır. Ormanda ışıkla temas eden ilk üst tabakaya taç tabakası denir.Taçtabakasının sıklığı alt tabakalarda yaşayan türleri sınırlar. Örneğin sık bir taç tabakasına sahip ç**ormanının alt kısımlarında yeniden ve kendiliğinden ç** filizlerinin gelişmesi ışık eksikliğinden dolayıçok az olur.Yani ç** ormanları zor yenilenen ormanlardır. Böyle bir ortamda gölge bitkileri gelişebilir.Örneğin; Eğrelti otları, karayosunları gibi.Ormanın sıklığı gölge yoğunluğunu arttırır. Buna bağlı olarak taç yapıyı oluşturan bitkilerin gelişmelerive orman rejenerasyonu genç bitkinin gölgeye olan dayanıklılığı ile doğru orantılıdır. Gölgeyoğunluğuna dayanabilen bitkilerde orman rejenerasyonu kolay olurken dayanamayan bitkilerderejenerasyon çok zor olmakta veya orman yeni oluşuma gidebilmekte, baskın türlerdeğişebilmektedir.Bitkilerde fotosentez ile üretilen organik besin hem bitkiler hem de hayvanlar için besin kaynağıolarak kullanılır. Bitkilerde arta kalan besin depo edilir. Depo edilen besin, gelişme, büyüme veüremede kullanılır. Gölge bitkilerinin ışık şiddeti karşısındaki fotosentez ürünlerinin üst sınırı ile uzungün bitkilerinin üst sınırı bariz bir fark gösterir. Bu fark gelişmede gözlenir.Işık faktörü su içi ekosistemlerinde de etkilidir. Işık, su bitkileri tarafından enerji kaynağı olarakkullanıldığı gibi bazı hayvanların pigment üretimi, dış iskelet, kitin, kabuk gibi benzeri yapılarınoluşumunda doğrudan etkili olduğu tespit edilmiştir.B) Kimyasal FaktörlerCanlıların yapısında bulunan maddelerin yeryüzünde ve canlılar arasında aktarılması, dağılımı,aktarılma sıklığı, çözelti oluşturma özellikleri ve oranları populasyon ve kommunitelerde dengeninkurulmasında doğrudan etkilidir.1. SuMaddelerin; hücrede, dokularda, sistem ve organizmada dolaşması, kimyasal reaksiyonlar, yapınındevamlılığı ve kararlılığı su ile sağlanır. Bu açıdan su çok önemlidir. Canlı organik ağırlığının %50’sinikaybetse yaşayabilir. Ancak suyun %20’sini kaybetse şoka girer.Canlılar su miktarlarını, osmatik basınçlarını dış ortamlara göre ayarlayarak dengede tutarlar.Örneğin tuzlu sularda yaşayan balıklarda kandaki üre miktarı fazladır. Buna bağlı olarak su dengede
  4. 4. tutulur. Tatlı suda yaşayan balıklarda su fazlalığı ortaya çıkar. Dolayısıyla bu canlılarda su içme olmazve böbreklerinde aşırı oranda su süzülmesi ve atılma olayı gerçekleşir. Kurak ortam denilen tuzlusularda tam tersi özellikler gözlenir.Bitkiler su isteklerine göre üç gruba ayrılır:a)Higrofitler: Sucul bitkilerdir. Suda yaşarlar. Kök su içersinde toprağa tutunabileceği gibi dışarıdaçıkabilir. Stomaları yağrağın yüzeyindedir. Kütikülaları incedir. Yaprakları geniş ayalı ve parçalıolabilir.b)Mezofitler: Normal ortam bitkileridir. Orta kalınlıkta kütikülaları bulunur. Stoma hem yapraküstünde hem de altında yer alır. Dut, kavak, söğüt gibi.c)Kserofitler (Kurak ortam bitkileri): Kuraklık bu bitkilerde kökün gelişmesinde etkilir. Kurakalanlarda bitkiler seyrek olarak bulunur ve geniş bir kök sistemi oluştururlar. Çöl bitkilerindenkaktüsler silindirik yapısıyla su kaybını azaltır. Ayrıca bunlarda kalın bir kütiküla tabakası bulunur.Stomalar gündüz yerine gece açılır.2. Gazlar ve Mineral TuzlarSu buharı oranı hariç diğer gazlar karasal ekosistemlerde fotosentez, solunum, kemosentez,yanardağı faliyetleriyle dengede tutulur. Ayrıca güneş ışınları atmosferin en üst katlarında(iyonosferde) bazı iyonları etkileyerek yeni atom ve moleküllerin oluşumunu sağlayarak dengeyekatkıda bulunur.Oksijen; canlıların yaş**ı için yaşanılmaz bir gazdır.O2’li solunumda doğrudan kullanılır. Atmosferde%21, suda %5 oranında bulunur. Her iki ortamda da kaynak fotosentezdir. 02’nin çoğu sularda yaşayanalglerden karşılanır.Atmosferdeki oksijen zararlı ışınları absorbe etme özelliğiyle canlıları korur. Ayrıca oksijeninbileşiminden oluşan ozon gazı da ultraviyole ışınlarını emerek canlılara zarar vermesine engel olur.Böylece yeryüzüne faydalı olan ışınlar ulaşır. Buna rağmen ultraviyole ışınları %2 oranda ulaşmaktadır.Bu oran yükseklere çıkıldıkça, gaz yoğunluğu azaldıkça artar. Ultraviyole ışınları yoğun olarakyeryüzüne ulaştığında organik moleküllerin parçalanmasına neden olur. Özellikle DNA bundan etkilenirve mutasyonun ortaya çıkma oranı artar.Endüstriyel gelişmeye paralel üretimde kullanılan kloroflorakarbon gazı ozon tabakasının delinmesineyol açmıştır. Bu da insanların yol açtığı en tehlikeli kirliliklerden biridir.Karbondioksit; solunum, yanma, yeraltı çatlaklarından ve volkanlar ile yeniden atmosfere döner.Örnek: Elazığın buzluk dağları, volkanlar ve çatlaklar önemli CO2 kaynaklarıdır. CO2 gazının ortamdaartması canlıların sayıca azalmasına neden olur. Yani bu gazın artışı populasyonları sınırlayıcı birşekilde etkiler.Su ortamlarında ısı arttıkça erimiş CO2 oranı artar. CO2 gazının su içinde artması canlıların ölümoranını arttırır.Canlıların yapısında hayati önem taşıyan tuzlar bulunur. Bunlar N, P, K, Ca, S, Mg içeren tuzlardır.Bunlara biyogenetik tuzlar denir. Bunların eksilmesiyle canlılarda hayatsal olaylar ve yapısal özelliklerbozulur. Her elementin organizmada aktif olarak kullanıldığı bir yapı veya reaksiyon vardır.2. Biyotik FaktörlerEkolojide virüslerden bakterilere ve insanlara kadar bütün canlı populasyonlar biyotik faktörlerolarak adlandırılır. Biyotik faktörler canlı ve cansız faktörleri yapılarına katarak enerji elde ederler.Bu enerjiyi besin zinciri oluşturarak diğer canlılara aktarırlar. Uygun habitatlar üzerinde hayattabakaları oluştururlar. Biyotik faktörler, populasyon, kommunite ve ekosistem olarak adlandırılanbirimlere ayrılarak incelenir.
  5. 5. 1. PopulasyonAynı tür canlıların belirli habitat sınırları içersindeki topluluğuna populasyon denir. Bir populasyondakibüyümeyi çevre şartları, doğum, ölüm ve tür içi rekabet belirler. Populasyondaki birey sayısınapopulasyonun büyüklüğü denir. Birim alandaki tür sayısına populasyon yoğunluğu denir. Bir habitattakitür sayısının ulaştığı üst sınıra populasyonun taşıma kapasitesi denir.Populasyonda Yaş Dağılımı: Populasyondaki bireylerin yaş dağılımı ile populasyonun büyümesi arasındabir ilişki vardır. Genç ve orta yaşlı bireylerin bulunduğu populasyonlarda birey artışı (populasyonbüyümesi) fazla olur. Dengeli bir populasyonda genç ve orta yaşlı bireyler birbirine eşit, yaşlı bireylerazdır. Gerilemekte olan bir populasyonda üreme az olduğundan genç bireylerin sayısı azalır.Populasyonda Ömür Uzunluğu: Canlılardaki ömür uzunluğu kalıtsal olarak belirlenmiştir. Ancak canlıçevre faktörlerinin etkisi ile bu ömrünü tamamlayamayabilir. Habitatına uyum gösteren canlılargenellikle ömür uzunluklarını yaşayarak yakalarlar.Populasyonda dalgalanma ve dağılma: Populasyonda dalgalanmalar genellikle av ile avcı arasındagözlenir. Av miktarı azaldığı zaman artmış olan avcı populasyonu besin probleminden dolayı dağılır.Buna bağlı olarak avcı populasyonunda yoğunluk azalması gözlenir. Farklı eşeyli bireylerin bir arayagelme zorluğu ortaya çıktığından populasyonda gelişme yavaşlar. Bu açıdan populasyonların gelişmesiiçin belirli bir yoğunluğun olması zorunludur. Avcı populasyonu azaldığı zaman av populasyonu çoğalır.Populasyonlarda çevre direnci canlıları olumsuz etkilediği zaman toplu ölümler ve toplu göçlergözlenir. Bu özellikler populasyonun minimuma inmesine veya yok olmasına neden olur.2. KommunitePopulasyonlar topluluğuna kommunite denir. Kommunite içersinde uyumsuz populasyonlar dabulunabilir. Parazit, konak gibi.Kommunite içersinde populasyonların devamlılığında etkin görev yapan sayıca fazla olan türlerbulunur. Bunlara baskın türler denir. Kara kommunitelerinde baskın tür yoktur.Belirli bir habitat alanında kommunite yok olabilir veya hiç yoktan yeni bir kommunite gelişebilir,bunlara süksesyon denir. Süksesyonda bir oluşum süreci vardır. Oluşum süresinde bazı canlılarhabitat bölgesine öncelik oranına göre yerleşir. Bu özellik hem flora hem fauna da geçerlidir. * Liken evresi: Kumul, kayalık, killi, bataklık ve çakıllı olan ortamlar öncelikle likenler tarafındanişgal edilir. Bunlara öncü populasyonlar denir. Likenler ortamın toprak kalitesini yükseltir. Likenlerçok dayanıklıdır. Ancak rekabete dayanamazlar. * Yosun evresi: Likenlerden sonra başlar. Bu bitkiler ortamı nemlendirir. Bu evrede ortama bazıomurgasızlar yerleşir. * Ot evresi: Yosun evresinden sonra ortama bir yıllık otsu bitkiler yerleşir. Otsu bitkilere paralelortama bazı böcekler de yerleşir. Daha sonra sürüngen, kurbağalar, kuşlar ve memelilerin otçulları veetçilleri ortama yerleşmeye başlar. * Çalı-Funda evresi: Ot evresi çalı ve fundalıkların ortama yerleşmesi için zemin oluşturur. Bunlarerik, kavak, böğürtlen gibi küçük ağaçlardır. Süksesyon bu yönde ilerliyorsa ortam daha nemli halegelir. Çalı evresinde ortama kuşlarla büyük ağaçların tohumları getirilir. Buna bağlı olarak ortamınbesin oranı artarak devam eder. Büyük omurgalılar da bu aşamada büyük oranda yerleşir. * Ağaç evresi: Ağaç filizleri gelişerek ormanlık alanları oluştururlar. Ortam şartları anormalderecede değişmedikçe kararlı bir fauna ve flora kommunitesi oluşturulur. Buna klimax denir.Beslenme İlişkileri
  6. 6. Bir ekosistemde, enerjinin taşındığı organizmalar dizisine besin zinciri denir. Besin zinciri, güneştengelen enerjinin fotosentez yoluyla kullanılmasıyla başlar. Bunlara üreticiler denir. Üreticiler otçullartarafından, otçullar da etçiller tarafından yenir. Bazı türler hem bitkiler hem de hayvanlarla beslenir.Bunlara hepçil denir. Besin zincirindeki her bir beslenme basamağı trofik düzey olarak adlandırılır.Yani, tüm üreticiler birlikte birinci trofik düzeyi, tüm otçullar ikinci trofik düzeyi ve tüm etçillerüçüncü trofik düzeyi oluştururlar. Beslenme ilişkileri, çoğunlukla bundan daha karmaşık bir yapıdadır.Yani, karmaşık olarak birbirine geçmiş pek çok besin zinciri bulunur. Bunların tümüne besin ağı denir.Enerji AkışıCanlılar arasında enerji akışı besin zincirleriyle sağlanır. Güneşten gelen enerji, yaşayan sistemlerebitkilerin, bazı bakterilerin ve protistlerin yaptığı fotosentez sonucu girer. Güneş ışığının %4’übitkiler tarafından yakalanır ve yakalanan enerjinin yarıdan fazlası solunumda kullanılır. Solunumdakullanılan enerji, ısı olarak kaybedilir. Bu nedenle, diğer organizmalar tarafından kullanılamaz. Kalanyarısı da, bitki dokularına dönüştürülür. Bitki dokularındaki enerjiye doğrudan ulaşabilen iki çeşitorganizma bulunur. Bunlar canlı bitki üzerinden beslenen otçullar (herbivorlar) ve ölü bitkilerlebeslenen ayrıştırıcılardır. Çoğu ekosistemde, enerjinin önemli bir kısmı ayrıştırıcılar tarafından alınır.Örneğin, bir otlakta bitkilerdeki enerjinin yalnızca %10’u otlayan hayvanlar tarafından alınır.Otçullar, aldıkları enerjinin çoğunu solunumda vücut bakımı için kullanır. Geri kalan, otçullarınbiyokütlesine gider. Otçulların vücut kütlesindeki enerjinin büyük kısmı etçiller (karnivor) tarafındanalınır. Bir kısmı da yine ayrıştırıcılara gider. Etçiller tarafından alınan enerjinin neredeyse tümübakım için kullanılır. Bitki enerjisinin büyük kısmını alan ayrıştırıcılar, bunun yarıdan fazlasını bakımiçin kullanır. Geri kalansa, toprak organik maddesinde depolanır ya da ayrıştırıcılarla beslenenorganizmalar tarafından alınır. Sonuç olarak, bitkiler tarafından yakalanan enerjinin tümüdönüştürülür ve bir kısmı ısı olarak kaybedilir. Yani, ekosistemde enerji akışı tek yönlüdür. Bunedenle, sistemin yaşamayı sürdürebilmesi için, üreticilerin güneş enerjisini tutma işlemini sürekliyapmaları gerekir.Üreticiler tarafından alınan güneş enerjisinin fotosentez ürünlerinedönüştürülmesine toplam birincil üretim denir. Bunun bir kısmı solunumda kullanıldıktan sonra, kalanıyeni dokular yapmak için kullanılır. Buna da, net birincil üretim denir. Ekosistemlerdeki birincil üretimgüneş ışığı, besin ve su eldesine bağlı. Tropik yağmur ormanları, yağmur ve güneş ışığı bolluğunedeniyle yüksek verimliliğe sahiptir. Haliçler (Estuaries) ve bataklıklar, ırmaklar ve akarsulardangelen yüksek besin miktarı nedeniyle yüksek verimliliğe sahiptir.Bir ekosistemdeki enerji akışınıgöstermenin bir yolu, enerji piramidi inşa etmek. Bir enerji piramidi, üreticilerin yer aldığı en alttrofik düzeyden en üst etçil seviyesine kadar tüm besin seviyelerinin içerdiği enerji miktarınıgösterir. Her seviyedeki enerji miktarı, hacim olarak gösterilir. Genel kural şudur: bir seviyedekienerjinin yalnızca %10’u bir üstteki seviyeye geçer. Geri kalan solunum sırasında ısı olarak kaybedilir.Sonuç olarak, biyokütle miktarı ve desteklenen birey sayısı piramitte yukarılara doğru çıktıkça azalır.Bu nedenle, otçulların sayı ve biyokütlesi etçillerden daha fazladır. Bunu insan nüfusununbeslenmesine göre uyarladığımızda karşımıza şu sonuç çıkar: Var olan otlar doğrudan insan tarafındanyenirse, aynı miktarda otla beslenen ineklerin besleyeceği insan sayısından 10 kat daha fazla insanbeslenebilir. Çoğu ekosistemde, üreticiler tarafından yakalanan ve dokulara dönüştürülen enerjininönemli bir kısmı otçullara ve daha yüksekteki beslenme düzeyleri tarafından değil, ayrıştırıcılar vedetrivorlar tarafından alınır. Numaralar üreticiler tarafından yakalanan enerjinin her beslenmedüzeyine geçen oranını veriyor.Besin Döngüleri
  7. 7. Enerjinin yanı sıra, tüm organizmalar suya ve çeşitli besinlere gereksinim duyar. Bu besinler arasındaen önemlileri karbon, nitrojen, oksiyen ve fosfordur. Enerjinin tersine, besinler ekosistemlerdebiojeokimyasal döngüler içinde sürekli kullanılabilirler. Herbir element için döngü, besinin bulunduğubir depo, bir değişim havuzu ve besinlerin geçtiği organizmaları içeren bir biyotik topluluk içerir.Ancak, insan etkinlikleri bu besin döngülerini değiştirir.Karbon DöngüsüTüm canlılar, karbon içerikli bileşikler olan organik moleküllerden oluşur. Yani, karbon döngüsüoldukça önemlidir. Karbonun değişim havuzu atmosferdir. Atmosferde karbon karbon dioksitformunda bulunur. Karbon, biyotik topluluğa fotosentez yoluyla girer. Fotosentez işleminde, CO2havadan alınır ve karbonhidrat yapmak için kullanılır. Diyagramdaki kutular içinde yazılı sayılar, belirlidepolarda bulunan karbon miktarını gösteriyor. Oklarla gösterilen sayılar da, depolar arasındaki geçişmiktarlarını gösteriyor. Karbonun hareket ettiği başlıca 3 depo bulunur: atmosfer, biyota denilenkarasal organizmalar ve okyanus. Atmosfer, karbon döngüsünde en önemli rolü oynar. Burada karbon,karbon dioksit formunda bulunur. Atmosferdeki karbon dioksit karasal besin zincirine fotosentezyoluyla bitkiler aracılığıyla girer. Bitkiler tarafından alınan karbonun bir kısmı solunum yoluyla yenidenatmosfere geri döner. Kalan karbon, bitki dokularının yapımında kullanılır. Daha sonra otçullarınbitkileri yemesiyle besin zincirinde ilerler ya da bir kısmı bitkinin ölmesiyle ayrıştırıcılara geçer.Hayvanlar ve ayrıştırıcılar karbonu solunum yoluyla tekrar karbon dioksit olarak atmosfere salar.Kalan kısım da, ayrışarak toprağın bir parçası olur. Uzun bir zaman sonra, bunların bir kısmı sıkışarakpetrol ve kömür gibi fosil yakıta dönüşür. Okyanuslar, atmosferdeki karbon dioksit seviyesininbelirlenmesinde önemli bir rol oynarlar.Karbon içeren gazlar difüzyon yoluyla okyanus yüzeyi ve atmosfer arasında hareket eder. Subitkilerinin de fotosentez için sudaki karbon dioksiti kullanmaları gerekir. Okyanus bitkileri dekarbonu tıpkı karasal bitkiler gibi depolar. Okyanus hayvanları bu bitkileri yiyerek karbonudepolarlar. Daha sonra, solunum yoluyla karbon dioksiti yeniden suya bırakırlar. Okyanus bitkileri vehayvanları öldüklerinde suda çürürler (ayrışırlar). Çürüyen bitki ve hayvanlar okyanusun dibineçökerek orada çözünür ya da okyanus dibine yerleşerek tortunun içine gömülürler. Bazı deniz canlılarıda karbon gazını okyanus suyundan alır ve kabuklarını yapmak için kullanırlar. Bu canlılar öldüğündekarbon dolu kabukları çözünür ya da okyanus dibine yerleşir. Her ne kadar kayaların oluşumu veaşınımı uzun bir zaman alsa da, bu süreç de karbonu sudan uzaklaştırır. Son olarak, okyanus dibindenyüzeye hareket eden su da karbonu taşır. Okyanustaki karbonun bir kısmı da okyanus yüzeyindenatmosfere hareket eder. Karbon, bitkilerin soluması yoluyla yeniden atmosfere geçebilir ya daotçullar tarafından bitkilerin yenmesiyle bir üst beslenme düzeyine geçebilir. Her düzeyde karbonunbüyük bir kısmı solunum yoluyla tekrar CO2 olarak atmosfere geri döner. Okyanuslar da, bikarbonatformunda büyük miktarda karbon tutar. Fosil yakıtların yakılması, atmosferdeki karbon dioksitmiktarını yüksek oranda artırır. Son 40 yıl içinde atmosferdeki CO2’nin %30 oranında arttığıbiliniyor.İnsan MüdahalesiFosil yakıtlar olarak bilinen kömür, petrol ve doğal gaz, endüstrileşmiş tüm ulusların enerjigereksinimini karşılar. Bu nedenle de, Dünya ekonomisi karbon üzerine kuruludur. Bu yakıtların yanmayan ürünü de karbon dioksitdir (CO2). Yani, insanlar doğal süreçle karbon salımından daha hızlıatmosfere karbon dioksit ekliyorlar. Atmosferdeki fazla karbonun büyük bir kısmı ağaçlardadepolanır. Çeşitli nedenlerle orman alanlarının yakılarak yok edilmesiyle depolanan tüm karbon dioksit
  8. 8. atmosfere verilir. Bu alanların kesilerek açılmasıyla da, karbonun en önemi depo alanı ortadankaldırılmış olur. Bu işlemler, karbonun depolarından atmosfere geçmesine neden olur. Peki atmosferdekarbon dioksit fazlası olursa ne olur? Karbon dioksit, yüzyılın en büyük tehlikesi olarak kabul edilenküresel ısınmanın başrol oyuncularından biri.Küresel IsınmaAtmosferdeki karbon dioksit, sera etkisi adı verilen bir yolla güneş ısısını tutarak yeryüzününısınmasında önemli bir rol oynar. Sera etkisi, doğal bir ısınma sürecidir. Karbon dioksit ve belirli bazıgazlar atmosferde sürekli bulunurlar. Bu gazlar, tıpkı seralarda olduğu gibi Dünya’nın gereklisıcaklığının korunmasını sağlarlar. Ancak, insan etkisiyle atmosfere daha yoğun olarak salınan bugazlar, Dünya yüzeyinin istenilenden daha fazla ısınmasına yol açar. Bu gazlar içinde en önemlileri,karbon dioksit (CO2) ve su buharı (H2O). Bunları, metan (CH4), nitrous oksit (N2O) ve pek çokendüstriyel işlemde kullanılan kloroflorokarbonlar (CFCs) izler.Su DöngüsüEn önemli yaşam kaynağı sudur. Tüm canlıların %75’i sudan oluşur. Denizler, karalar ve hava arasındakisu alışverişi, yeryüzünde yaşamın var olmasını sağlayan koşulları sürekli kılar. Okyanus akıntıları verüzgar desenleri, su döngüsünde rol oynar.Dünya Su StoğuSu, Dünyanın doğal kaynaklarından biridir. Dünya’daki toplam su miktarı sınırlıdır. Bu kaynağın büyükbir kısmı, okyanuslardaki tuzlu sudur. Ancak, tuzlu suyu tatlı suya çevirmek çok pahalı bir işlemolduğundan, kullandığımız su genellikle tatlı sudur. Dünya su kaynağının yalnızca %3ü tatlı sudur.Bunun da üçte ikisi donmuş halde bulunur. Kalan %1lik kısım yüzey suları ya da yeraltı sularıdır.Yeraltı suları, kullanılabilir su kaynağının üçte ikisini kaplar. Yüzey suları, bildiğimiz ırmaklar,akarsular, göller ve dereleri kapsar. Yeraltı suları, toprak içindeki boşlukları ya da kayalarınarasındaki boşlukları dolduran sulardır.Azot DöngüsüYaşamın başlangıcından beri, atmosfer ve okyanuslar azot içerir. Azot canlılar için önemli birmaddedir. Çünkü, proteinlerin ve DNA’nın önemli bir bileşenidir. Gaz halindeki azot (N2), atmosferin%80ini oluşturur. Üçlü kovalent bağı, bu iki azot atomunu sıkıca bir arada tutar (N?N). Ancak, azotgaz formuyla bitkiler ve hayvanlar tarafından kullanılamaz. Yanardağ hareketleri ve şimşek gibielektrik deşarjları, küçük bir miktar azotun besin döngüsüne girmesini sağlayabilir. Ancak, gereklimiktarın elde edilebilmesi için toprak organizmaları tarafından bitkilerin kullanabileceği bir formadönüştürülmeleri gerekir. Karasal ekosistemlerde, toprakta ya da bazı bitki gruplarının köklerindekiyumrularda nitrojen bağlayan bakteriler yaşar. Bu bakteriler, azot gazını amonyağa dönüştürür.Yumrulardaki bakteriler, besinlerini bitkiden sağlarken, bunun karşılığında bitkilere gereksinimduydukları azotu sağlar. Fazla amonyak, toprağa salınır ve burada nitrifikasyon bakterileri tarafındanönce nitrite, sonra da nitrata dönüştürülür. Nitrat bitkiler tarafından emilir ve protein gibi önemlimoleküllerin üretiminde kullanılır. Böylece azot, besin zincirine girer. Azot, bitkiler ve hayvanlar atıkürettiklerinde ya da öldüklerinde, ayrışma işlemiyle amonyak formunda tekrar toprağa döner.Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri de nitrit ya da nitratı tekrar azot gazına dönüştürür.Böylece azot tekrar atmosfere karışır. Bakteriler azot bağlama işlemi için nitrojenaz enzimi
  9. 9. kullanırlar. Bu enzim, iki proteinden oluşur. Bu proteinler iki atom arasındaki bağları kırmak ve 1molekül N2den 2 molekül amonyak elde etmek için 1-2 saniyede 8 kez ayrılıp birleşirler. Terleme(transpirasyon): Su, bitkilerin kökleri tarafından emilir ve buradan yapraklara taşınır. Yapraklarınyüzeyinde küçük delikler bulunur. Bu delikler sayesinde karbon dioksit emer, oksijen salarlar. Subuharı da buharlaşma yoluyla bu deliklerden salınır. Bu işleme terleme denir. Kentsel Alanlar:Yerleşim alanlarında su döngüsünde önemli kayıplar yaşanır. Bunun başlıca nedenleri, baraj yapımı vebitki örtüsü kaybı olarak sıralanır. Atmosfer: Hava, Dünya’daki suyun %0.001’ini tutar. Su, buradaortalama 9 gün geçirir ve sonra tekrar karaya döner. Atmosferdeki başlıca gazlar, azot (%78) veoksijendir (%21). Diğer gazlar, geri kalan %1’i oluşturur. Havadaki miktarı her an değişebilen tek gazsu buharıdır. Havada %0-4 oranında su buharı bulunabilir. Havadaki su buharı, havanın nemliliğinibelirler. Güneşin Rolü: Güneş, buharlaşmanın olması için gerekli ısı enerjisini sağlar. Aynı zamanda,Dünya yüzeyinde kararsız ısınmalar rüzgara neden olur. Yere yakın olan olan hava (su buharı taşıyan),güneş tarafından ısıtılır. Isınan hava yükselir ve sonra da soğumaya başlar. Soğuk hava, sıcak havadandaha ağırdır. Bu nedenle, soğuyan hava yeniden yere iner. Sıcak ve soğuk havanın bu hareketine“konveksiyon akım” (convection current) denir.Fosfor DöngüsüYaşam için gerekli önemli minerallerden biri fosfordur. Fosforun asıl kaynağı kayaçlardır. Fosforkayaların yapısında fosfat olarak bulunur. Kayaların aşınması ve erozyon gibi süreçlerle fosfatırmaklara ve akarsulara karışır ve buradan okyanuslara taşınır. Burada, diğer minerallerle birliktedepolanır. Milyonlarca yıl burada bekler. Kabuk çarpışmaları sırasında deniz tabanının bir kısmıyüzeye çıkar ve karasal yapı oluşturur. Kayaların yeniden aşınmaya başlamasıyla da tekrar döngüyekatılır. Oldukça yavaş ilerleyen bu döngüde, karadan okyanuslara daha hızlı bir geçiş yaşanır.Fosforun yeniden karaya dönüşü, yüzbinlerce yıl alır. Fosforun ekosistemlerdeki döngüsü daha hızlıilerler. Tüm canlılar az miktarda fosfora gereksinim duyar. Fosfor, ATP, NADPH, fosfolipitler,nükleik aistler ve diğer organik bileşiklerin başlıca bileşenidir. Bitkiler, fosforun çözünüp iyonlaşmışformunu kullanırlar. Bunu öyle hızlı yaparlar ki, topraktaki fosfor miktarı birden bire olmasıgerekenin oldukça altına düşebilir. Otçul hayvanlar için fosforun tek kaynağı bitkilerdir. Etçilhayvanlar da, otçul hayvanları yiyerek fosfor gereksinimlerini karşılarlar. Hayvanlar, fosforun birkısmını dışkı ve idrar yoluyla atarlar. Ölü canlıların çürümesiyle de bir kısım fosfor toprağa taşınır.Toprağa karışan fosfor, buradan yine bitkiler tarafından alınarak döngüye katılır.Fosfor, özelliklesucul ekosistemde çoğunlukla bitki büyümesinde sınırlayıcı besindir. Fosforun ana kaynağı kayaçlarolmasına karşın, ticari gübrelerle döngüye daha fazla fosfor katılır. Fosforun döngüde fazla miktardabulunması çevresel sorunlara yol açar. Örneğin, tarım alanlarında gübre olarak kullanılan fazla fosforsığ göllere taşındığında, bu besin fotosentetik bakteri ve alglerin sayılarının birden bire patlamasınaneden olur. Bu durum, su yüzeyinin kaplanmasına ve güneş ışığının sualtındaki bitkilere ulaşmasınaengel olur. Bu bitkiler ve yüzeydeki bakteri ve algler öldüğünde diğer bakteriler tarafından tüketilir.Bu bakteriler beslenme sırasında sudaki çözünmüş oksijeni kullanırlar. Göldeki oksijen miktarınındüşmesiyle de, balıklar ölür. Göllerdeki bu kirlenmeye ötrofikasyon denir.Ekosistem ModellemeBir ekosistemin, yalnızca bir parçasına verilen zarar, ilgisiz gibi görünen bir başka parçasını dabeklenmedik şekilde etkileyebilir. Bu nedenle, olabilecek etkilerin tahmini için çeşitli yöntemler
  10. 10. kullanılır. Bunlardan biri, bilgisayar programlarıyla hazırlanan ekosistem modellemeleridir. Buyöntemde, araştırmacılar farklı ekosistem bileşenleri hakkında önemli bilgilere ulaşabilirler. Tümbilgiler birleştirilir ve elde edilen sonuçlar bir sonraki zararın çıktılarını tahmin etmekte kullanılır.Örneğin, bir bölgedeki besin ağı, her bir populasyonun ne kadar tüketildiğini gösteren eşitlikdizilerine dönüştürülür. Böylece, aşırı tüketilen bir türün ya da sayıları çok artan türlerin etkilerininne olacağı tahmin edilebilir. Bilgisayar modellemeleri, özellikle alanda deneyler yapmak zor vemaliyetli olacağından büyük ve karmaşık ekosistemlerde kullanılır. Ancak, bu modellemelerin güvenilirsonuçlar vermesi için, ekosistemdeki tüm anahtar ilişkilerin doğru şekilde anlaşılması gerekir. Eğer,modellemede eksikler varsa, çıkan sonuçlar yanıltıcı olabilir.Biyolojik çeşitlilik Dünyadaki yaşamı oluşturan gen, tür ve ekosistem çeşitlerini içermektedir. Şu andabiyolojik çeşitliliğin sürekli bir kaybına tanık olmaktayız ve bunun doğal yaşam ile insan refahı üzerindekökten etkileri bulunmaktadır. Başlıca sebepleri doğal habitatlarda meydana gelen değişikliklerdir. Bunlartarımsal üretim sistemleri, inşaat, taş ocakçılığı, orman, okyanus, nehir, göl ve toprakların aşırı sömürüsü,yabancı türlerin istilaları, kirlilik ve — giderek daha fazla — küresel iklim değişikliğindenkaynaklanmaktadır. Avrupa biyolojik çeşitlilik kaybını 2010 yılına kadar durdurmak için bir hedefbelirlemiştir. Yeni AÇA değerlendirmeleri, önemli ek politika girişimleri olmaksızın, bu hedefe erişmeninmümkün olmadığını göstermektedir.İnsanlığın kendisi de biyolojik çeşitliliğin bir parçası olup, çeşitlilik olmaksızın biz de var olamazdık. Yaşamkalitesi, ekonomik rekabet gücü, istihdam ve güvenlik; hepsi bu doğal sermayeye bağımlıdır. Biyolojikçeşitlilik ekosistem hizmetleri, yani doğanın sunduğu hizmetler için hayati önem taşımaktadır: iklimindüzenlenmesi, su ve hava, toprak verimliliği ve gıda, yakıt, elyaf ve ilaç üretimi. Tarım ve balıkçılığın uzunvadeli yaşama kapasitesinin korunması için esas olup, pek çok endüstriyel sürecin ve yeni ilaçlarınüretiminin temelidir.Avrupada, en az 5.000 yıl önce tarım ve hayvancılığın yayılımından beri insan faaliyeti biyolojik çeşitliliğişekillendirmiştir. Tarım ve sanayi devrimleri arazi kullanımında dramatik ve hızlanan değişimlere, tarımınyoğunlaşmasına, kentleşmeye ve arazi terkine yol açmıştır. Bu da sırası geldiğinde biyolojik çeşitlilikaçısından zengin alanların korunmasına yardımcı olan pek çok pratiğin (örneğin geleneksel tarımyöntemlerinin) çöküşüyle sonuçlanmıştır.Avrupanın yüksek düzeydeki kişi başına tüketim ve atık üretimi, ekosistemler üzerindeki etkimizinkıtamızın çok ötesine geçtiği anlamına gelmektedir. Avrupa yaşam tarzları bütün dünyadan kaynak ve malithalatına son derece bağımlı olup, genellikle doğal kaynakların sürdürülebilir olmayan kullanımını teşviketmektedir. Bu da daha sonra sosyal ve ekonomik kalkınmanın temeli olan doğal sermaye kaynaklarınazarar vermektedir.

×