Your SlideShare is downloading. ×
Ekosistem dönem ödevi
Ekosistem dönem ödevi
Ekosistem dönem ödevi
Ekosistem dönem ödevi
Ekosistem dönem ödevi
Ekosistem dönem ödevi
Ekosistem dönem ödevi
Ekosistem dönem ödevi
Ekosistem dönem ödevi
Ekosistem dönem ödevi
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Ekosistem dönem ödevi

11,475

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
11,475
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
78
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Ekosistem Nedir? Canlı organizmalarla cansız çevre elementleri birbiriyle sıkı sıkıya bağlıdır. Karşılıklı olarak madde alışverişi yapacak biçimde birbirlerine etki yapan canlı organizmalarla, cansız maddelerin bulunduğu herhangi bir doğa parçası bir ekosistemdir. Ekosistem yaklaşımı, bireysel organizmalar ya da topluluklardan çok tüm alanın işlevlerinin nasıl olduğuyla ilgilenir. Bir alandaki canlı organizmalar ve cansız 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. Ekoloji Yeryüzünde on kilometre okyanus tabanından atmosferin on kilometre yerden yüksekliğine kadar olan tabaka canlıların barınma yeridir. Bu alana dünya katmanları arasında biyosfer adı verilir. Ekoloji de 20 km’lik dikey alan içersindeki canlıların yaşama şekillerini ve birbirleriyle olan ilişkilerini inceler. Canlıları etkileyen çevre faktörlerine ambiyotik faktörler, canlıların birbiriyle olan ilişkilerine biyotik faktörler denir. Modern ekolojide anlama kolaylığı sağlamak için canlılar organizasyon derecesine göre sıralanır. Bu sıralama sonucunda biyolojik spektrum meydana gelir.Bu spektrum; Protoplazma-Hücreler-Dokular- Organlar-Organsistemleri-Organizmalar-Populasyonlar-Kommuniteler-Ekosistemler-Biyosfer şeklinde sıralanır. İşte bu spektrum içerisinde ekoloji; organizmalardan sonraki terimleri inceler. Biyotik faktörleri oluşturan bu terimlerin üzerindeki fiziksel ve kimyasal faktörlerin sınırlayıcı etkisini de ekoloji inceler. Ekolojide kullanılan bazı terimler vardır.Bunların başlıcaları; Populasyon: İnsan nüfusunu ifade edeb bir terimdir. Ancak ekolojide belirli sınırlar içersinde barınmakta olan aynı türden oluşan bireyler topluluğunu ifade eder. Ekolojinin biyotik faktörler içersinde en küçük birimidir. Populasyonlar kendi kendine yeterli değildir. Kommunite: Bir bölgede yerleşen populasyonlar topluluğudur. Abiyotik faktörlerle birlikte kommuniteler kendi kendilerine yetebilen topluluklardır. Ekosistem: Kommunite + Abiyotik ortam ekosistemi oluşturur. Habitat: Populasyon içersindeki canlıların biyosfer tabakasındaki kalıtsal yapısına uygun yaşama bölgesine 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 bakterilerin oluşturduğu 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. 1. Abiyotik Faktörler Bireylerin populasyonda, populasyonların da kommunite içersinde gerçekleştirdikleri aktiviteler kararlı bir yaş** ortamının oluşturulmasında kesinlikle etkilidir. Ancak biyosferde ekolojik sistem kurulurken elbette matematiğin güneş sistemindeki mesafe sabitleri, 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 önemli etkenlerdir. Dış etkenler dediğimiz abiyotik faktörler yeryüzünde canlıların yaşama alanlarını sınırlandıran en önemli etkenlerdir. Bunlara bağlı olarak farklı devirlerde farklı türler populasyonlar üzerinde baskınlık kurmuştur. Örneğin jura devrinde sürüngenler ve eğrelti otları en baskın populasyonlar olmuşlardır. Ancak abiyotik etkenlerle bugün bu canlılar bir çok türünü yitirmiş ve günümüzde eğrelti otları; orman altı bitkileriyle, dinozorlar; kertenkele, yılan, kaplumbağa, timsahlar ile temsil edilmektedir. Yani yeryüzünde gerçekleşen buzlaşma, sel, deprem, volkanik patlama, dünya yüzeyinin sularla kaplanması, aşırı rüzgar, yüksek sıcaklık gibi doğal olaylardan bitki ve hayvan populasyonları tamamen olumsuz etkilenmişlerdir. Bunun sonucu bugün dahi hissedilebilmektedir. Örneğin kelaynak olarak ifade edilen kuş türü yok olmuştur, panda ayıları yok olmuştur. Bugün bunlar hayvanat bahçelerinde yapay olarak üretilmektedir. Doğadaki olumlu veya olumsuz abiyotik faktörlere rağmen günümüze kadar gelebilen dayanıklı canlılarda bulunmaktadır. Bunlara fosil canlılar da denir. Örneğin, Latimeria balığı ile hamam böceği yeryüzünün en eski yaratıklarındandır. Abiyotikler fiziksel ve kimyasal faktörler olarak ikiye ayrılır. A) Fiziksel Faktörler 1. İklim İklimler klimatoloji bilimi içersinde değerlendirilir. İklim içersinde canlıları ilgilendiren faktörler sıcaklık, yağmurlar, yağışlar, nem, rüzgar, güneşlilik, bulutluluk ve don olaylarıdır. Optimum iklim şartlarının içerikleri türlere göre değişmektedir. Örneğin; çok yağış alan, ılıman olan alanlarda mükemmel orman ekosistemleri ve ormana bağlı hayvan populasyonları oluşturulmuştur. Aynı zamanda düşük ısılı olmakla beraber nem oranı yeterli olan Amerika’nın üst Alaska kıtası ve Rusya’nın üst Sibirya ormanları da buna güzel örneklerdir. 2. Isı İklim 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 canlılar vardır. Bazı canlılarda sıcaklık artışına paralel (tölerans sınırları içersinde) metabolizma hızı da artar. Ancak tölerans 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. paraliz olayı görülür. Sıcaklık aynı zamanda hayvanların vücüt büyüklüğünü tayin eden bir faktördür. Kuzey enlemlerde yaşayan sıcak kanlı hayvanlar sıcak bölgelerde yaşayanlara göre daha büyük olma eğilimindedirler. Büyük vücutta kütleye göre az yüzey olması, sabit ısılı hayvanların vücüt sıcaklığını koruyabilmesi bu adaptasyon özelliğiyle sağlanır. Bu canlıların aynı zamanda kuzey bölgelerde yaşayanlarında ekstrimiteler küçük yapılıdır. Kulak, burun ucu, el ayası (yüzeyi) , ayak ayası gibi. Bu sayede ısı kaybı en aza indirilir. Sıcak ortamlarda bu organlar büyük olur. Bunlar serinleme amacıyla kullanılır. Değişken ısılı hayvanlarda bunun tam tersi özellikler gözlenir. Bu hayvanlar soğuk ortamlarda daha küçük vücut yapısına sahiptirler. 3. Işık Yeryüzünde kurulan ekosistemlerin ve bunun sonucu olarak biyosferin kararlılığı, devamı, bugünkü ölçüler içersinde ışık enerjisinin devamına bağlıdır. Işık özellikle bitkiler için önemli bir abiyotik faktördür. Ancak 3100 Angstrom dalga boyunun altındaki mor ötesi (x ışınları) ışınları ile 7000 Angstrom 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 florasının üst ve alt katmanları vardır. Ormanda ışıkla temas eden ilk üst tabakaya taç tabakası denir.Taç tabakasının sıklığı alt tabakalarda yaşayan türleri sınırlar. Örneğin sık bir taç tabakasına sahip ç** ormanının alt kısımlarında yeniden ve kendiliğinden ç** filizlerinin gelişmesi ışık eksikliğinden dolayı çok 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 gelişmeleri ve orman rejenerasyonu genç bitkinin gölgeye olan dayanıklılığı ile doğru orantılıdır. Gölge yoğunluğuna dayanabilen bitkilerde orman rejenerasyonu kolay olurken dayanamayan bitkilerde rejenerasyon çok zor olmakta veya orman yeni oluşuma gidebilmekte, baskın türler değişebilmektedir. Bitkilerde fotosentez ile üretilen organik besin hem bitkiler hem de hayvanlar için besin kaynağı olarak kullanılır. Bitkilerde arta kalan besin depo edilir. Depo edilen besin, gelişme, büyüme ve üremede kullanılır. Gölge bitkilerinin ışık şiddeti karşısındaki fotosentez ürünlerinin üst sınırı ile uzun gün bitkilerinin üst sınırı bariz bir fark gösterir. Bu fark gelişmede gözlenir. Işık faktörü su içi ekosistemlerinde de etkilidir. Işık, su bitkileri tarafından enerji kaynağı olarak kullanıldığı gibi bazı hayvanların pigment üretimi, dış iskelet, kitin, kabuk gibi benzeri yapıların oluşumunda doğrudan etkili olduğu tespit edilmiştir. B) Kimyasal Faktörler Canlıların yapısında bulunan maddelerin yeryüzünde ve canlılar arasında aktarılması, dağılımı, aktarılma sıklığı, çözelti oluşturma özellikleri ve oranları populasyon ve kommunitelerde dengenin kurulmasında doğrudan etkilidir. 1. Su Maddelerin; hücrede, dokularda, sistem ve organizmada dolaşması, kimyasal reaksiyonlar, yapının devamlılığı ve kararlılığı su ile sağlanır. Bu açıdan su çok önemlidir. Canlı organik ağırlığının %50’sini kaybetse 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. tutulur. Tatlı suda yaşayan balıklarda su fazlalığı ortaya çıkar. Dolayısıyla bu canlılarda su içme olmaz ve böbreklerinde aşırı oranda su süzülmesi ve atılma olayı gerçekleşir. Kurak ortam denilen tuzlu sularda tam tersi özellikler gözlenir. Bitkiler su isteklerine göre üç gruba ayrılır: a)Higrofitler: Sucul bitkilerdir. Suda yaşarlar. Kök su içersinde toprağa tutunabileceği gibi dışarıda çıkabilir. Stomaları yağrağın yüzeyindedir. Kütikülaları incedir. Yaprakları geniş ayalı ve parçalı olabilir. b)Mezofitler: Normal ortam bitkileridir. Orta kalınlıkta kütikülaları bulunur. Stoma hem yaprak üstünde hem de altında yer alır. Dut, kavak, söğüt gibi. c)Kserofitler (Kurak ortam bitkileri): Kuraklık bu bitkilerde kökün gelişmesinde etkilir. Kurak alanlarda bitkiler seyrek olarak bulunur ve geniş bir kök sistemi oluştururlar. Çöl bitkilerinden kaktüsler silindirik yapısıyla su kaybını azaltır. Ayrıca bunlarda kalın bir kütiküla tabakası bulunur. Stomalar gündüz yerine gece açılır. 2. Gazlar ve Mineral Tuzlar Su 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 dengeye katkıda 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 yaşayan alglerden karşılanır. Atmosferdeki oksijen zararlı ışınları absorbe etme özelliğiyle canlıları korur. Ayrıca oksijenin bileşiminden 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 olarak yeryüzüne ulaştığında organik moleküllerin parçalanmasına neden olur. Özellikle DNA bundan etkilenir ve mutasyonun ortaya çıkma oranı artar. Endüstriyel gelişmeye paralel üretimde kullanılan kloroflorakarbon gazı ozon tabakasının delinmesine yol 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 ortamda artması canlıların sayıca azalmasına neden olur. Yani bu gazın artışı populasyonları sınırlayıcı bir şekilde etkiler. Su ortamlarında ısı arttıkça erimiş CO2 oranı artar. CO2 gazının su içinde artması canlıların ölüm oranını 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 özellikler bozulur. Her elementin organizmada aktif olarak kullanıldığı bir yapı veya reaksiyon vardır. 2. Biyotik Faktörler Ekolojide virüslerden bakterilere ve insanlara kadar bütün canlı populasyonlar biyotik faktörler olarak adlandırılır. Biyotik faktörler canlı ve cansız faktörleri yapılarına katarak enerji elde ederler. Bu enerjiyi besin zinciri oluşturarak diğer canlılara aktarırlar. Uygun habitatlar üzerinde hayat tabakaları oluştururlar. Biyotik faktörler, populasyon, kommunite ve ekosistem olarak adlandırılan birimlere ayrılarak incelenir.
  • 5. 1. Populasyon Aynı tür canlıların belirli habitat sınırları içersindeki topluluğuna populasyon denir. Bir populasyondaki büyümeyi çevre şartları, doğum, ölüm ve tür içi rekabet belirler. Populasyondaki birey sayısına populasyonun büyüklüğü denir. Birim alandaki tür sayısına populasyon yoğunluğu denir. Bir habitattaki tür sayısının ulaştığı üst sınıra populasyonun taşıma kapasitesi denir. Populasyonda Yaş Dağılımı: Populasyondaki bireylerin yaş dağılımı ile populasyonun büyümesi arasında bir ilişki vardır. Genç ve orta yaşlı bireylerin bulunduğu populasyonlarda birey artışı (populasyon büyümesi) fazla olur. Dengeli bir populasyonda genç ve orta yaşlı bireyler birbirine eşit, yaşlı bireyler azdır. Gerilemekte olan bir populasyonda üreme az olduğundan genç bireylerin sayısı azalır. Populasyonda Ömür Uzunluğu: Canlılardaki ömür uzunluğu kalıtsal olarak belirlenmiştir. Ancak canlı çevre faktörlerinin etkisi ile bu ömrünü tamamlayamayabilir. Habitatına uyum gösteren canlılar genellikle ömür uzunluklarını yaşayarak yakalarlar. Populasyonda dalgalanma ve dağılma: Populasyonda dalgalanmalar genellikle av ile avcı arasında gözlenir. Av miktarı azaldığı zaman artmış olan avcı populasyonu besin probleminden dolayı dağılır. Buna bağlı olarak avcı populasyonunda yoğunluk azalması gözlenir. Farklı eşeyli bireylerin bir araya gelme zorluğu ortaya çıktığından populasyonda gelişme yavaşlar. Bu açıdan populasyonların gelişmesi için belirli bir yoğunluğun olması zorunludur. Avcı populasyonu azaldığı zaman av populasyonu çoğalır. Populasyonlarda çevre direnci canlıları olumsuz etkilediği zaman toplu ölümler ve toplu göçler gözlenir. Bu özellikler populasyonun minimuma inmesine veya yok olmasına neden olur. 2. Kommunite Populasyonlar topluluğuna kommunite denir. Kommunite içersinde uyumsuz populasyonlar da bulunabilir. Parazit, konak gibi. Kommunite içersinde populasyonların devamlılığında etkin görev yapan sayıca fazla olan türler bulunur. 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 canlılar habitat 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 tarafından işgal edilir. Bunlara öncü populasyonlar denir. Likenler ortamın toprak kalitesini yükseltir. Likenler çok dayanıklıdır. Ancak rekabete dayanamazlar. * Yosun evresi: Likenlerden sonra başlar. Bu bitkiler ortamı nemlendirir. Bu evrede ortama bazı omurgasızlar yerleşir. * Ot evresi: Yosun evresinden sonra ortama bir yıllık otsu bitkiler yerleşir. Otsu bitkilere paralel ortama bazı böcekler de yerleşir. Daha sonra sürüngen, kurbağalar, kuşlar ve memelilerin otçulları ve etçilleri ortama yerleşmeye başlar. * Çalı-Funda evresi: Ot evresi çalı ve fundalıkların ortama yerleşmesi için zemin oluşturur. Bunlar erik, kavak, böğürtlen gibi küçük ağaçlardır. Süksesyon bu yönde ilerliyorsa ortam daha nemli hale gelir. Çalı evresinde ortama kuşlarla büyük ağaçların tohumları getirilir. Buna bağlı olarak ortamın besin oranı artarak devam eder. Büyük omurgalılar da bu aşamada büyük oranda yerleşir. * Ağaç evresi: Ağaç filizleri gelişerek ormanlık alanları oluştururlar. Ortam şartları anormal derecede değişmedikçe kararlı bir fauna ve flora kommunitesi oluşturulur. Buna klimax denir.
  • 6. Beslenme İlişkileri Bir ekosistemde, enerjinin taşındığı organizmalar dizisine besin zinciri denir. Besin zinciri, güneşten gelen enerjinin fotosentez yoluyla kullanılmasıyla başlar. Bunlara üreticiler denir. Üreticiler otçullar tarafından, 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 etçiller üçüncü 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 Akışı Canlılar arasında enerji akışı besin zincirleriyle sağlanır. Güneşten gelen enerji, yaşayan sistemlere bitkilerin, bazı bakterilerin ve protistlerin yaptığı fotosentez sonucu girer. Güneş ışığının %4’ü bitkiler tarafından yakalanır ve yakalanan enerjinin yarıdan fazlası solunumda kullanılır. Solunumda kullanılan enerji, ısı olarak kaybedilir. Bu nedenle, diğer organizmalar tarafından kullanılamaz. Kalan yarısı da, bitki dokularına dönüştürülür. Bitki dokularındaki enerjiye doğrudan ulaşabilen iki çeşit organizma bulunur. Bunlar canlı bitki üzerinden beslenen otçullar (herbivorlar) ve ölü bitkilerle beslenen 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, otçulların biyokütlesine gider. Otçulların vücut kütlesindeki enerjinin büyük kısmı etçiller (karnivor) tarafından alınır. Bir kısmı da yine ayrıştırıcılara gider. Etçiller tarafından alınan enerjinin neredeyse tümü bakım için kullanılır. Bitki enerjisinin büyük kısmını alan ayrıştırıcılar, bunun yarıdan fazlasını bakım için kullanır. Geri kalansa, toprak organik maddesinde depolanır ya da ayrıştırıcılarla beslenen organizmalar tarafından alınır. Sonuç olarak, bitkiler tarafından yakalanan enerjinin tümü dönüştürülür ve bir kısmı ısı olarak kaybedilir. Yani, ekosistemde enerji akışı tek yönlüdür. Bu nedenle, sistemin yaşamayı sürdürebilmesi için, üreticilerin güneş enerjisini tutma işlemini sürekli yapmaları gerekir.Üreticiler tarafından alınan güneş enerjisinin fotosentez ürünlerine dönüştürülmesine toplam birincil üretim denir. Bunun bir kısmı solunumda kullanıldıktan sonra, kalanı yeni dokular yapmak için kullanılır. Buna da, net birincil üretim denir. Ekosistemlerdeki birincil üretim güneş ışığı, besin ve su eldesine bağlı. Tropik yağmur ormanları, yağmur ve güneş ışığı bolluğu nedeniyle yüksek verimliliğe sahiptir. Haliçler (Estuaries) ve bataklıklar, ırmaklar ve akarsulardan gelen yüksek besin miktarı nedeniyle yüksek verimliliğe sahiptir.Bir ekosistemdeki enerji akışını göstermenin bir yolu, enerji piramidi inşa etmek. Bir enerji piramidi, üreticilerin yer aldığı en alt trofik düzeyden en üst etçil seviyesine kadar tüm besin seviyelerinin içerdiği enerji miktarını gösterir. Her seviyedeki enerji miktarı, hacim olarak gösterilir. Genel kural şudur: bir seviyedeki enerjinin 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 nüfusunun beslenmesine göre uyarladığımızda karşımıza şu sonuç çıkar: Var olan otlar doğrudan insan tarafından yenirse, aynı miktarda otla beslenen ineklerin besleyeceği insan sayısından 10 kat daha fazla insan beslenebilir. Çoğu ekosistemde, üreticiler tarafından yakalanan ve dokulara dönüştürülen enerjinin önemli bir kısmı otçullara ve daha yüksekteki beslenme düzeyleri tarafından değil, ayrıştırıcılar ve detrivorlar tarafından alınır. Numaralar üreticiler tarafından yakalanan enerjinin her beslenme düzeyine geçen oranını veriyor.
  • 7. Besin Döngüleri Enerjinin yanı sıra, tüm organizmalar suya ve çeşitli besinlere gereksinim duyar. Bu besinler arasında en önemlileri karbon, nitrojen, oksiyen ve fosfordur. Enerjinin tersine, besinler ekosistemlerde biojeokimyasal döngüler içinde sürekli kullanılabilirler. Herbir element için döngü, besinin bulunduğu bir depo, bir değişim havuzu ve besinlerin geçtiği organizmaları içeren bir biyotik topluluk içerir. Ancak, insan etkinlikleri bu besin döngülerini değiştirir. Karbon Döngüsü Tüm canlılar, karbon içerikli bileşikler olan organik moleküllerden oluşur. Yani, karbon döngüsü oldukça önemlidir. Karbonun değişim havuzu atmosferdir. Atmosferde karbon karbon dioksit formunda bulunur. Karbon, biyotik topluluğa fotosentez yoluyla girer. Fotosentez işleminde, CO2 havadan alınır ve karbonhidrat yapmak için kullanılır. Diyagramdaki kutular içinde yazılı sayılar, belirli depolarda bulunan karbon miktarını gösteriyor. Oklarla gösterilen sayılar da, depolar arasındaki geçiş miktarlarını gösteriyor. Karbonun hareket ettiği başlıca 3 depo bulunur: atmosfer, biyota denilen karasal organizmalar ve okyanus. Atmosfer, karbon döngüsünde en önemli rolü oynar. Burada karbon, karbon dioksit formunda bulunur. Atmosferdeki karbon dioksit karasal besin zincirine fotosentez yoluyla bitkiler aracılığıyla girer. Bitkiler tarafından alınan karbonun bir kısmı solunum yoluyla yeniden atmosfere geri döner. Kalan karbon, bitki dokularının yapımında kullanılır. Daha sonra otçulların bitkileri 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 sıkışarak petrol ve kömür gibi fosil yakıta dönüşür. Okyanuslar, atmosferdeki karbon dioksit seviyesinin belirlenmesinde önemli bir rol oynarlar. Karbon içeren gazlar difüzyon yoluyla okyanus yüzeyi ve atmosfer arasında hareket eder. Su bitkilerinin de fotosentez için sudaki karbon dioksiti kullanmaları gerekir. Okyanus bitkileri de karbonu tıpkı karasal bitkiler gibi depolar. Okyanus hayvanları bu bitkileri yiyerek karbonu depolarlar. Daha sonra, solunum yoluyla karbon dioksiti yeniden suya bırakırlar. Okyanus bitkileri ve hayvanları öldüklerinde suda çürürler (ayrışırlar). Çürüyen bitki ve hayvanlar okyanusun dibine çökerek orada çözünür ya da okyanus dibine yerleşerek tortunun içine gömülürler. Bazı deniz canlıları da karbon gazını okyanus suyundan alır ve kabuklarını yapmak için kullanırlar. Bu canlılar öldüğünde karbon dolu kabukları çözünür ya da okyanus dibine yerleşir. Her ne kadar kayaların oluşumu ve aşınımı uzun bir zaman alsa da, bu süreç de karbonu sudan uzaklaştırır. Son olarak, okyanus dibinden yüzeye hareket eden su da karbonu taşır. Okyanustaki karbonun bir kısmı da okyanus yüzeyinden atmosfere hareket eder. Karbon, bitkilerin soluması yoluyla yeniden atmosfere geçebilir ya da otçullar tarafından bitkilerin yenmesiyle bir üst beslenme düzeyine geçebilir. Her düzeyde karbonun büyük bir kısmı solunum yoluyla tekrar CO2 olarak atmosfere geri döner. Okyanuslar da, bikarbonat formunda büyük miktarda karbon tutar. Fosil yakıtların yakılması, atmosferdeki karbon dioksit miktarını yüksek oranda artırır. Son 40 yıl içinde atmosferdeki CO2’nin %30 oranında arttığı biliniyor. İnsan Müdahalesi Fosil yakıtlar olarak bilinen kömür, petrol ve doğal gaz, endüstrileşmiş tüm ulusların enerji gereksinimini karşılar. Bu nedenle de, Dünya ekonomisi karbon üzerine kuruludur. Bu yakıtların yanma yan ürünü de karbon dioksitdir (CO2). Yani, insanlar doğal süreçle karbon salımından daha hızlı
  • 8. atmosfere karbon dioksit ekliyorlar. Atmosferdeki fazla karbonun büyük bir kısmı ağaçlarda depolanır. Çeşitli nedenlerle orman alanlarının yakılarak yok edilmesiyle depolanan tüm karbon dioksit atmosfere verilir. Bu alanların kesilerek açılmasıyla da, karbonun en önemi depo alanı ortadan kaldırılmış olur. Bu işlemler, karbonun depolarından atmosfere geçmesine neden olur. Peki atmosferde karbon dioksit fazlası olursa ne olur? Karbon dioksit, yüzyılın en büyük tehlikesi olarak kabul edilen küresel ısınmanın başrol oyuncularından biri. Küresel Isınma Atmosferdeki karbon dioksit, sera etkisi adı verilen bir yolla güneş ısısını tutarak yeryüzünün ısınmasında önemli bir rol oynar. Sera etkisi, doğal bir ısınma sürecidir. Karbon dioksit ve belirli bazı gazlar atmosferde sürekli bulunurlar. Bu gazlar, tıpkı seralarda olduğu gibi Dünya’nın gerekli sıcaklığının korunmasını sağlarlar. Ancak, insan etkisiyle atmosfere daha yoğun olarak salınan bu gazlar, 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 çok endüstriyel işlemde kullanılan kloroflorokarbonlar (CFCs) izler. Su Döngüsü En önemli yaşam kaynağı sudur. Tüm canlıların %75’i sudan oluşur. Denizler, karalar ve hava arasındaki su alışverişi, yeryüzünde yaşamın var olmasını sağlayan koşulları sürekli kılar. Okyanus akıntıları ve rüzgar desenleri, su döngüsünde rol oynar. Dünya Su Stoğu Su, Dünya'nın doğal kaynaklarından biridir. Dünya’daki toplam su miktarı sınırlıdır. Bu kaynağın büyük bir kısmı, okyanuslardaki tuzlu sudur. Ancak, tuzlu suyu tatlı suya çevirmek çok pahalı bir işlem olduğundan, kullandığımız su genellikle tatlı sudur. Dünya su kaynağının yalnızca %3'ü tatlı sudur. Bunun da üçte ikisi donmuş halde bulunur. Kalan %1'lik 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 kayaların arasındaki boşlukları dolduran sulardır. Azot Döngüsü Yaşamın başlangıcından beri, atmosfer ve okyanuslar azot içerir. Azot canlılar için önemli bir maddedir. Çünkü, proteinlerin ve DNA’nın önemli bir bileşenidir. Gaz halindeki azot (N2), atmosferin %80'ini oluşturur. Üçlü kovalent bağı, bu iki azot atomunu sıkıca bir arada tutar (N?N). Ancak, azot gaz formuyla bitkiler ve hayvanlar tarafından kullanılamaz. Yanardağ hareketleri ve şimşek gibi elektrik deşarjları, küçük bir miktar azotun besin döngüsüne girmesini sağlayabilir. Ancak, gerekli miktarın elde edilebilmesi için toprak organizmaları tarafından bitkilerin kullanabileceği bir forma dönüştürülmeleri gerekir. Karasal ekosistemlerde, toprakta ya da bazı bitki gruplarının köklerindeki yumrularda nitrojen bağlayan bakteriler yaşar. Bu bakteriler, azot gazını amonyağa dönüştürür. Yumrulardaki bakteriler, besinlerini bitkiden sağlarken, bunun karşılığında bitkilere gereksinim duydukları azotu sağlar. Fazla amonyak, toprağa salınır ve burada nitrifikasyon bakterileri tarafından önce nitrite, sonra da nitrata dönüştürülür. Nitrat bitkiler tarafından emilir ve protein gibi önemli moleküllerin üretiminde kullanılır. Böylece azot, besin zincirine girer. Azot, bitkiler ve hayvanlar atık ürettiklerinde ya da öldüklerinde, ayrışma işlemiyle amonyak formunda tekrar toprağa döner.
  • 9. 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 kullanırlar. Bu enzim, iki proteinden oluşur. Bu proteinler iki atom arasındaki bağları kırmak ve 1 molekül N2'den 2 molekül amonyak elde etmek için 1-2 saniyede 8 kez ayrılıp birleşirler. Terleme (transpirasyon): Su, bitkilerin kökleri tarafından emilir ve buradan yapraklara taşınır. Yaprakların yüzeyinde küçük delikler bulunur. Bu delikler sayesinde karbon dioksit emer, oksijen salarlar. Su buharı da buharlaşma yoluyla bu deliklerden salınır. Bu işleme terleme denir. Kentsel Alanlar: Yerleşim alanlarında su döngüsünde önemli kayıplar yaşanır. Bunun başlıca nedenleri, baraj yapımı ve bitki örtüsü kaybı olarak sıralanır. Atmosfer: Hava, Dünya’daki suyun %0.001’ini tutar. Su, burada ortalama 9 gün geçirir ve sonra tekrar karaya döner. Atmosferdeki başlıca gazlar, azot (%78) ve oksijendir (%21). Diğer gazlar, geri kalan %1’i oluşturur. Havadaki miktarı her an değişebilen tek gaz su buharıdır. Havada %0-4 oranında su buharı bulunabilir. Havadaki su buharı, havanın nemliliğini belirler. 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 havadan daha ağırdır. Bu nedenle, soğuyan hava yeniden yere iner. Sıcak ve soğuk havanın bu hareketine “konveksiyon akım” (convection current) denir. Fosfor Döngüsü Yaşam için gerekli önemli minerallerden biri fosfordur. Fosforun asıl kaynağı kayaçlardır. Fosfor kayaların yapısında fosfat olarak bulunur. Kayaların aşınması ve erozyon gibi süreçlerle fosfat ırmaklara ve akarsulara karışır ve buradan okyanuslara taşınır. Burada, diğer minerallerle birlikte depolanır. Milyonlarca yıl burada bekler. Kabuk çarpışmaları sırasında deniz tabanının bir kısmı yüzeye çıkar ve karasal yapı oluşturur. Kayaların yeniden aşınmaya başlamasıyla da tekrar döngüye katılır. Oldukça yavaş ilerleyen bu döngüde, karadan okyanuslara daha hızlı bir geçiş yaşanır. Fosforun yeniden karaya dönüşü, yüzbinlerce yıl alır. Fosforun ekosistemlerdeki döngüsü daha hızlı ilerler. Tüm canlılar az miktarda fosfora gereksinim duyar. Fosfor, ATP, NADPH, fosfolipitler, nükleik aistler ve diğer organik bileşiklerin başlıca bileşenidir. Bitkiler, fosforun çözünüp iyonlaşmış formunu kullanırlar. Bunu öyle hızlı yaparlar ki, topraktaki fosfor miktarı birden bire olması gerekenin oldukça altına düşebilir. Otçul hayvanlar için fosforun tek kaynağı bitkilerdir. Etçil hayvanlar da, otçul hayvanları yiyerek fosfor gereksinimlerini karşılarlar. Hayvanlar, fosforun bir kısmını 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, özellikle sucul ekosistemde çoğunlukla bitki büyümesinde sınırlayıcı besindir. Fosforun ana kaynağı kayaçlar olmasına karşın, ticari gübrelerle döngüye daha fazla fosfor katılır. Fosforun döngüde fazla miktarda bulunması çevresel sorunlara yol açar. Örneğin, tarım alanlarında gübre olarak kullanılan fazla fosfor sığ göllere taşındığında, bu besin fotosentetik bakteri ve alglerin sayılarının birden bire patlamasına neden olur. Bu durum, su yüzeyinin kaplanmasına ve güneş ışığının sualtındaki bitkilere ulaşmasına engel olur. Bu bitkiler ve yüzeydeki bakteri ve algler öldüğünde diğer bakteriler tarafından tüketilir. Bu bakteriler beslenme sırasında sudaki çözünmüş oksijeni kullanırlar. Göldeki oksijen miktarının düşmesiyle de, balıklar ölür. Göllerdeki bu kirlenmeye ötrofikasyon denir.
  • 10. Ekosistem Modelleme Bir ekosistemin, yalnızca bir parçasına verilen zarar, ilgisiz gibi görünen bir başka parçasını da beklenmedik şekilde etkileyebilir. Bu nedenle, olabilecek etkilerin tahmini için çeşitli yöntemler kullanılır. Bunlardan biri, bilgisayar programlarıyla hazırlanan ekosistem modellemeleridir. Bu yöntemde, araştırmacılar farklı ekosistem bileşenleri hakkında önemli bilgilere ulaşabilirler. Tüm bilgiler birleştirilir ve elde edilen sonuçlar bir sonraki zararın çıktılarını tahmin etmekte kullanılır. Örneğin, bir bölgedeki besin ağı, her bir populasyonun ne kadar tüketildiğini gösteren eşitlik dizilerine dönüştürülür. Böylece, aşırı tüketilen bir türün ya da sayıları çok artan türlerin etkilerinin ne olacağı tahmin edilebilir. Bilgisayar modellemeleri, özellikle alanda deneyler yapmak zor ve maliyetli olacağından büyük ve karmaşık ekosistemlerde kullanılır. Ancak, bu modellemelerin güvenilir sonuçlar 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 anda biyolojik çeşitliliğin sürekli bir kaybına tanık olmaktayız ve bunun doğal yaşam ile insan refahı üzerinde kökten etkileri bulunmaktadır. Başlıca sebepleri doğal habitatlarda meydana gelen değişikliklerdir. Bunlar tarımsal üretim sistemleri, inşaat, taş ocakçılığı, orman, okyanus, nehir, göl ve toprakların aşırı sömürüsü, yabancı türlerin istilaları, kirlilik ve — giderek daha fazla — küresel iklim değişikliğinden kaynaklanmaktadır. Avrupa biyolojik çeşitlilik kaybını 2010 yılına kadar durdurmak için bir hedef belirlemiştir. Yeni AÇA değerlendirmeleri, önemli ek politika girişimleri olmaksızın, bu hedefe erişmenin mümkün olmadığını göstermektedir. İnsanlığın kendisi de biyolojik çeşitliliğin bir parçası olup, çeşitlilik olmaksızın biz de var olamazdık. Yaşam kalitesi, ekonomik rekabet gücü, istihdam ve güvenlik; hepsi bu doğal sermayeye bağımlıdır. Biyolojik çeşitlilik 'ekosistem hizmetleri', yani doğanın sunduğu hizmetler için hayati önem taşımaktadır: iklimin düzenlenmesi, su ve hava, toprak verimliliği ve gıda, yakıt, elyaf ve ilaç üretimi. Tarım ve balıkçılığın uzun vadeli yaşama kapasitesinin korunması için esas olup, pek çok endüstriyel sürecin ve yeni ilaçların üretiminin temelidir. Avrupa'da, en az 5.000 yıl önce tarım ve hayvancılığın yayılımından beri insan faaliyeti biyolojik çeşitliliği şekillendirmiştir. Tarım ve sanayi devrimleri arazi kullanımında dramatik ve hızlanan değişimlere, tarımın yoğunlaşmasına, kentleşmeye ve arazi terkine yol açmıştır. Bu da sırası geldiğinde biyolojik çeşitlilik açısından zengin alanların korunmasına yardımcı olan pek çok pratiğin (örneğin geleneksel tarım yöntemlerinin) çöküşüyle sonuçlanmıştır. Avrupa'nın yüksek düzeydeki kişi başına tüketim ve atık üretimi, ekosistemler üzerindeki etkimizin kıtamızın çok ötesine geçtiği anlamına gelmektedir. Avrupa yaşam tarzları bütün dünyadan kaynak ve mal ithalatına son derece bağımlı olup, genellikle doğal kaynakların sürdürülebilir olmayan kullanımını teşvik etmektedir. Bu da daha sonra sosyal ve ekonomik kalkınmanın temeli olan doğal sermaye kaynaklarına zarar vermektedir.

×