EKOSİSTEM EKOLOJİSİ

EKOSİSTEM EKOLOJİSİ (GÖRSELLİ KONU ANLATIM PDF’SİNE VE KONU ANLATIM VİDEOSUNA SAYFA SONUNDAN ULAŞABİLİRSİNİZ)

*Ekoloji, Yunanca yaşanılacak yer anlamına gelen oikos ile bilim anlamına gelen logos sözcüklerinin birleşmesiyle oluşmuştur.

*Canlıların birbirleri ve cansız çevreleriyle etkileşimlerini, yaşamın devamlılığını sağlayan madde ve enerji döngülerini inceleyen bilim dalına ekoloji denir.

*Ekoloji yeni bir bilim dalı olsa da ekolojik yaklaşım ve yöntemler oldukça eskidir.

*Canlıların çevreleriyle ve kendi aralarında etkileşim içinde oldukları çok eskiden beri bilinmektedir.

*Aristoteles kâinatın bir bütün olduğunu, kâinattaki unsurların döngü içerisinde olduklarını, canlı varlıkların ortama uyum sağladıklarını ve canlıların kendi aralarında yaşam için mücadele ettiklerini belirtir.

*Orta Çağ’da yaşamış ünlü İslam düşünürü İbni Sina, eserlerinde havanın etkileri ve tıbbi ekoloji üzerinde durur.

*Yeryüzündeki denizler, nehirler, göller, dağlar, ormanlar ve çöller canlıların barındıkları yerlerdir.

*Canlıların doğal yaşam sınırı atmosferde (hava küre) 10 km yükseklik, litosferde (taş küre) 7 km ve hidrosferde (su küre) 5 km derinlik olarak kabul edilir.

*Ekoloji; biyosfer, biyom, ekosistem, komünite, popülasyon ve organizma olarak büyükten küçüğe doğru sıralanan ekolojik kavramları inceler.

*Yeryüzünde canlı türlerinin oluşturduğu ve bu canlıların yaşadıkları alanların toplamına biyosfer (ekosfer) denir. *Kendine özgü iklim özelliklerine ve canlı türlerine sahip büyük ölçekli kara ya da su ekosistemlerine biyom adı verilir. Biyomlara örnek olarak tropikal yağmur ormanları ve tundra verilebilir.

*Belirli bir çevrede yaşayan tüm canlı ve cansızların birlikteliğine ekosistem denir. Kıtalar, okyanuslar, göller, ormanlar ve çayırlar ekosisteme örnektir. Doğadaki tüm ekosistemler birleşerek biyosferi oluşturur.

*Bir ekosistemde çeşitli canlı türleri yaşamını sürdürür. Belirli bir alanda yaşayan aynı türe ait bireylerin oluşturduğu topluluğa popülasyon denir. Van’da yaşayan Van kedileri (Felis catus – Felis katus), Karadeniz’de yaşayan sardalyalar (Sardina pilchardus – Sardina bilçardusj ve Abant Gölü’ndeki beyaz nilüferler (Nymphaea alba – Nimfaye alba) popülasyon örnekleridir.

*Belirli bir alanda uyum içinde yaşayan popülasyonların oluşturduğu topluluğa komünite denir. Örneğin Abant Gölü’nde bulunan bakteriler, planktonlar, böcekler, kurbağalar, balıklar ve bitkiler gölün komünitesini oluşturur.

                                                                      

 

 

 

 

 

EKOSİSTEMİN CANLI VE CANSIZ BİLEŞENLERİ

*Ekosistem, canlı (biyotik) ve cansız (abiyotik) faktörlerden oluşur.

*Ekosistemi kavrayabilmek için organizmaların dağılımının, tür çeşitliliğini etkileyen canlı ve cansız faktörlerin bilinmesi gerekir.

*Ekosistemlerdeki canlı faktörler üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılardır. Toprak, mineraller, enerji kaynağı, sıcaklık, iklim ve su ekosistemin cansız faktörleridir.

*Bir göl ekosistemindeki canlı faktörlere gölde yaşayan balık popülasyonları ve su kuşları; cansız faktörlere, göl suyunun sıcaklığı ve suyun mineralleri örnek verilebilir.

Ekosistemdeki Canlı Faktörler

*Bir ekosistem içerisinde bulunan ve birbirlerini etkileyen canlı varlıkların tümüne canlı faktör denir.

*Ekosistemin canlı faktörleri üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar olarak üç grupta incelenir.

*İnorganik maddelerden organik madde sentezi yapabilen canlılara üreticiler (ototrof canlılar) denir.

*Üreticiler, fotosentez veya kemosentez olaylarını gerçekleştirerek kendi besinlerini yapmaları yanında atmosferin karbondioksit ve oksijen dengesini de sağlarlar.

*Üreticiler; karasal ekosistemlerde yeşil bitkiler, sucul ekosistemlerde siyanobakteriler ve alglerdir. Yeşil bitkiler, bazı bakteri, arke ve protist türleri üretici canlı örnekleridir.

*Kendi besinini üretemeyen, besinlerini bulundukları ortamdan hazır alan canlılara tüketiciler (heterotrof canlılar) denir. *Hayvanlar, mantarlar, bazı protistler ve bazı bakteriler heterotrof canlılardır. Heterotrof canlılar, besinlerini alma şekline göre holozoik, simbiyotik ve ayrıştırıcı canlılar olarak üç gruba ayrılır.

Ekosistemdeki Cansız Faktörler

*Bir ekosistemde canlılar dışında kalan ve canlıların yeryüzündeki dağılımını, tür çeşitliliğini etkileyen faktörlere cansız faktörler denir.

*Cansız faktörler enerji kaynağı, sıcaklık, iklim, toprak, mineraller ve su olarak altı grupta incelenir.

*Bazı cansız faktörler daha çok kara ekosistemlerinde tür çeşitliliğini ve dağılımını belirler. Örneğin rüzgâr genellikle karada etkili olan iklimle ilgili cansız faktördür. Rüzgâr, buharlaşma ile organizmanın su kaybı oranını artırdığı ve bitki tohumlarının yayılışında da etkili olduğu için tür çeşitliliğini etkiler.

Enerji Kaynağı

*Tüm organizmalar yaşamak için kullanılabilir bir enerji kaynağına ihtiyaç duyar.

*Ekosistemde enerjinin ana kaynağı çoğunlukla güneştir.

*Güneş ışığından gelen ve fotosentez işlemi sırasında klorofil tarafından yakalanan güneş enerjisi, ekosistemlerin çalışmasına olumlu katkı yapar.

*Fotosentez yapan üretici canlılar, ışık enerjisini kullanarak inorganik maddelerden organik bileşikler sentezler.

*Bitkiler karbondioksit ve su gibi inorganik maddeleri kullanarak glikoz gibi organik bileşikleri sentezleyebilir. *Ekosistemdeki diğer canlıların büyük çoğunluğu, enerji kaynağı açısından bitkilerin sentezlediği organik maddelere bağımlıdır.

*Güneş ışınlarının eksikliği kara ekosistemlerindeki bitkilerin büyümesini sınırlayan önemli bir faktördür. Orman ekosistemlerinde ışık dağılımı, uzun boylu bitkiler tarafından engellendiğinden orman tabanında bulunan otsu bitkiler ışıktan yeteri kadar yararlanamaz.

*Pek çok bitkide büyüme, gelişme, çiçeklenme ve yaprak dökümü gibi fizyolojik olaylar bitkilerin ışık alma süresine göre belirlenir.

*Ekosisteme ulaşan ışığın miktarı bitkilerin dağılımını da belirler.

*Ekosistemdeki hayvanların biyolojik faaliyetleri ışığın şiddetinden ve süresinden etkilenir. Üreme, avlanma ve göç etme gibi faaliyetler ışığa bağlı olarak gerçekleşir. Bazı hayvanlar gündüz bazı hayvanlar gece daha aktiftir.

*Sucul ekosistemlerde ışık, belirli derinliklerin ötesine geçemediği için tür çeşitliliğini ve sayısını sınırlandırır.

*Az sayıda ekosistemde temel enerji kaynağını inorganik maddelerin oksitlenmesi ile elde edilen enerji oluşturur.

 

Sıcaklık

*Doğada yıl boyunca mevsime, iklime, yükseltiye, gece ve gündüze bağlı olarak sıcaklık değişiklikleri görülür.

*Canlılar kendileri için uygun çevre sıcaklığının olduğu ortamlara yerleşip yaşayabilir.

*Çoğu tür, belirli bir sıcaklık aralığında çoğalır ve dağılım gösterir.

*Ayrıca sıcaklık; canlıların büyüyüp gelişmesinde, metabolik faaliyetleri üzerinde ve üremesinde belirleyici etkiye sahiptir. *Bitkilerin çimlenme ve çiçeklenme dönemleri sıcaklığa bağlı olarak değişirken sıcaklık artışı bazı hayvanlarda metabolizma hızını artırır.

*Canlıların çoğu küçük sıcaklık değişimlerine uyum sağlama eğilimindedir.

*Hayvanlarda göç etme, kış uykusuna yatma, üreme, metabolizma hızı ve hareket gibi faaliyetler sıcaklık değişimlerinden etkilenir.

İklim

*İklim; bir bölgedeki uzun süreli nem, yağış, rüzgâr yönü ve sıcaklık gibi atmosferik koşulların ortalamasını ifade eder.

*Bu atmosferik koşullar, organizmaların belirli bir ortamda yaşamasına ve çoğalmasına olanak verir.

*İklim, organizmaların yeryüzünde dağılımı ve çoğalmasında belirleyicidir.

*Güneş enerjisi, iklimler üzerinde belirleyici olup sıcaklığın ortaya çıkmasında etkilidir.

*Ayrıca coğrafi konum, denize olan uzaklık ve dağların özellikleri de iklim üzerinde etkilidir.

*Ekosistemde geniş alanlarda görülen iklime makroklima; özel şartlar nedeniyle farklılık gösteren küçük alanlarda görülen iklime ise mikroklima adı verilir.

*Bir bölgenin iklimi, o bölgede yaşayan canlı türlerini ve bu canlı türlerinin dağılımını doğrudan etkiler.

*Bol yağış alan ılıman bölgelerde bitki ve hayvan popülasyonları, tür sayısı ve çeşitliliği bakımından zengindir.

*Çöl ikliminin görüldüğü bölgelerde ise popülasyonların tür sayısı ve çeşitliliği sınırlıdır.

*Canlılar iklim özelliklerine karşı fizyolojik ve morfolojik adaptasyonlar geliştirir. Örneğin çölde yaşayan seguaro kaktüslerinin (Carnegiea gigantea saguaro – Karneceya jiganteya seguaro) yaprakları su kaybını azaltmak için iğne şekline dönüşmüştür ve gövdelerinde su depolar. Çöl tilkilerinin (Vulpes zerda – Vulpez zerda) kulak kepçeleri, ısı kaybını artırarak vücut sıcaklığını dengelemek için oldukça geniş yüzey alanına sahiptir.

Toprak ve Mineraller

*Yeryüzünü kaplayan kayaçların rüzgâr, su ve sıcaklığın aşındırıcı etkisi ve ortamdaki canlıların faaliyetleriyle toprak oluşur.

*Toprak canlılara yaşama ortamı ile inorganik besin sağlar.

*Bitkiler, gerekli mineralleri suyla topraktan alır.

*Toprağın mineral zenginliği, gözenekli oluşu, su tutma kapasitesi ve tanecik büyüklüğü gibi özellikleri toprağın verimliliğini etkiler.

*Toprakta yaşayan ayrıştırıcı canlılar toprağı zenginleştirir. Bu durum toprağa bağlı yaşayan bitki örtüsünü zenginleştirir.

*Toprağın yapısal değişiklikleri ekosistemdeki bitki ve hayvan popülasyonlarının dağılışını etkilediği gibi çeşitliliğini de belirler.

*Yağış miktarı ve coğrafi özellikler, ayrıştırıcıların faaliyetleri topraktaki mineral madde miktarını etkiler. Toprağın mineral miktarı, pH değeri ve zemin yapısı bitkilerin dağılımında büyük rol oynar.

*Ayrıca canlılar metabolik faaliyetlerini devam ettirebilmek için minerallere ihtiyaç duyar. Azot ve fosfor azlığı kara ekosistemlerinde üreticilerin dağılışını belirlediği gibi birçok sucul ekosistemde alglerin ve fotosentetik bakterilerin büyümesini sınırlar.

*Doğada bulunan azot ve fosfor bileşikleri gibi inorganik besinler; fotosentetik bakterilerin, yosunların, bitkilerin dağılımı ve bolluğu üzerinde etkilidir.

*Canlıların yaşam alanlarının asitlik ve bazlık derecesi kimyasal maddeler, tarım ilaçları, asit yağmurları ve gübreleme gibi faaliyetlere bağlı olarak değişir. Ekosistemi oluşturan türler kendileri için ideal pH değerine sahip habitatlarda yayılım gösterir. Bir türün bireylerinin doğal olarak yaşamını sürdürdüğü alana habitat denir.

Su

*Su ekosistemdeki önemli bir cansız faktördür.

*Tüm canlılar metabolik faaliyetlerini gerçekleştirebilmek için suya gereksinim duyar.

*Karasal ekosistemlerde bitkiler, suyu terleme ile sıcaklığı ayarlamada, fotosentezde ve mineralleri topraktan alabilmede kullanır.

*Bitkiler ekosistemdeki su miktarına göre bazı adaptasyonlar geliştirir.

*Bitkilerin yaprakları ve diğer kısımlarında kutikula gibi mumsu katmanların bulunması su kaybını azaltmaya yöneliktir.

*Bitkiler geniş kök sistemleri ile ihtiyaç duydukları suyu topraktan karşılar.

*Bir diğer adaptasyon ise ekosistemdeki su miktarına bağlı olarak gelişen yaprak yüzeyi genişliğidir. Fil kulağı bitkisi (Alocasia odora – Alokasiya odora) gibi yağışlı ve nemli alanlarda yaşayan bitkilerin yaprak yüzeyleri geniştir.

*Karaçam gibi kurak ve sıcak alanlarda yaşayabilen bitkilerin yaprak yüzeyleri oldukça dardır.

*Birçok kara hayvanı su kaybını azaltmak için su geçirmez dış yüzeylere sahiptir.

*Karasal organizmalar için su hayati öneme sahiptir. Göller, bataklıklar, denizler ve okyanuslar pek çok tür için uygun yaşam alanları oluşturur.

CANLILARDAKİ BESLENME ŞEKİLLERİ

Ekosistemdeki canlılar, beslenmek için birbirleriyle doğrudan ya da dolaylı olarak etkileşim içindedir.

*Ekosistemde bir canlının yürüttüğü faaliyetlere o canlının ekolojik nişi denir.

*Canlılar nişlerine göre üretici, tüketici ve ayrıştırıcı olarak guruplandırılır.

*Beslenme şekillerine göre ise üretici, tüketici ve hem üretici hem tüketici olmak üzere üç gurupta incelenir.

*Tüm üreticiler karbondioksit özümlemesi yapar.

*Karbondioksit özümlemesi canlının, karbondioksiti kullanarak kendi organik maddelerini üretmesidir.

*Üreticiler karbondioksit özümlemesi sırasında ışık enerjisi kullanır.

*Işık enerjisiyle CO2 ve H2O gibi inorganik maddelerden organik madde sentezlenmesine fotosentez, fotosentez yapan üreticilere de fotoototrof (fotosentetik ototrof) canlılar denir.

*Yeşil bitkiler, siyanobakteriler, öglena gibi bazı protistler ve klorofile sahip bakteriler fotosentetik ototrof canlılardır. *Fotosentez yapan üreticilerde genellikle klorofil bulunur. Klorofil, ışık enerjisini soğurur; soğurulan bu enerji ATP sentezinde kullanılır ve böylece ATP’deki kimyasal bağ enerjisine dönüştürülür. Bu ATP molekülleri, organik madde sentezi sırasında enerji kaynağı olarak kullanılır.

*Fotosentetik ototroflar, ekosistemlerin en büyük oksijen kaynağıdır. Sucul ekosistemlerde karasal ekosistemlerden daha fazla oksijen üretilerek atmosfere verilir.

*Bazı bakteri türleri, inorganik maddelerin oksidasyonundan elde ettikleri enerjiyle ATP sentezler ve bu ATP moleküllerini karbondioksitten organik madde sentezinde kullanır.

*Bu olaya kemosentez, bu canlılara ise kemoototrof (kemosentetik ototrof) canlılar denir.

*Kemosentez yapabilen canlıların tamamı prokaryottur.

*Tüketici organizmalar gereksinim duydukları enerjiyi üretici organizmalar veya diğer tüketicilerden karşılar.

*Tüketici organizmalardan olan holozoik canlılar besinlerini katı parçalar şeklinde alıp sindirim sistemlerinde sindirir.

*Bu canlılar otçul, etçil ve hem etçil hem otçul olarak üçe ayrılır.

*Doğrudan üretici canlılarla beslenen tüketicilere otçul (herbivor) denir. Keçi, sığır, tavşan, koyun ve at gibi canlılar otçullara örnektir.

*Besin zincirinde tüketicileri yiyerek beslenen canlılara etçil (karnivor) denir. Etçil canlıların sindirim kanalları otçul canlılara göre daha kısadır. Aslan, kızıl kuyruklu şahin, baykuş, kurt ve tilki gibi hayvanlar etçil canlılara örnektir.

*Hem bitkilerle hem de başka hayvanlarla beslenen canlılara ise hepçil (omnivor) denir. Bozayı, kuzgun ve insan hepçil canlılara örnektir.

*Hücre dışına salgıladıkları sindirim enzimleriyle organik atıkları parçalayıp inorganik maddeleri açığa çıkaran canlılara ayrıştırıcılar denir.

*Sindirim enzimleri gelişmiş olan ayrıştırıcılar, sindirdikleri besinleri hücre içine alarak metabolik tepkimelerde kullanır. *Ayrıştırıcılar oluşan inorganik maddeleri dış ortama verir.

*İnorganik maddeler bu canlılar sayesinde ekosistemdeki üreticilerin kullanımına tekrar sunulur.

*Ayrıştırıcı bir mantar olan istiridye mantarı (Pleurotus ostreatus) ve ayrıştırıcı bakteriler bu gruba örnek verilebilir.

*Bu canlılar, ekosistemdeki tüm canlıların ve beslenme basamaklarının üzerinde etkilidir.

*Hem üretici hem tüketici olan canlılar da vardır. Öglena gibi bazı bir hücreli organizmalar yapılarında kloroplast taşır ve ışığın etkisiyle kendi besinini sentezler. Bu yönüyle üreticidir. Işık yokluğunda ise dış ortamdan besinini hazır olarak alabilir. Bu yönüyle de tüketicidir.

 

EKOSİSTEMDE MADDE VE ENERJİ AKIŞI

*Ekosistemlerdeki besin zincirlerinde yer alan canlılar arasında bir denge vardır.

*Bu dengeyi üreticiler besin üreterek, tüketiciler madde aktararak, ayrıştırıcılar da inorganik maddeleri doğaya geri kazandırarak sağlar.

*Doğadaki madde döngüsünün devamlılığı için ayrıştırıcılara ihtiyaç vardır. Bitki ve hayvan kalıntılarını parçalayan ayrıştırıcıların olmadığı bir ekosistemde canlılık uzun süre devam edemez.

*Güneş ışığı, yeryüzündeki komünitelerin çoğunda ana enerji kaynağıdır.

*Fotosentetik ototrof canlıların güneş enerjisi sayesinde fotosentez yaparak ürettikleri organik maddeler, ekosistemde yer alan ve güneş enerjisini doğrudan kullanamayan tüketiciler için besin ve enerji kaynağı olur. Fotosentetik ototroflar ürettikleri besinlerin bir kısmını kendi solunum ve metabolizmalarında kullanır.

Cici Bilgi: Sucul ekosistemlerdeki mikroskobik fotosentetik ototroflara fitoplankton, mikroskobik tüketicilere zooplankton denir.

*Üreticilerle beslenen otçul canlılara birincil tüketici denir. Birincil tüketiciler enerji kaynağı olarak üreticileri kullanır. Yeşil çekirge (Tettigonia viridissima – Tettigonya viridissima), alageyik (Dama dama) siyah bahçe karıncası (Lasius niger – Lasiyus nicır) ve tavşan (Lepus europaeus – lepus europayos) birincil tüketicilere örnektir.

*Enerji kaynağı olarak otçulları kullanan etçil canlılara ikincil tüketici denir. Kahverengi örümcek (Loxosceles reclusa – Loksoşılıs reklosa), kurt (Canis lupus – Kanis lupus), kızıl kuyruklu tilki (Vulpes vulpes ) ve ötleğen (Sylvia communis – Silvia komunis) gibi canlılar ikincil tüketicidir.

*Enerji kaynağı olarak otçul ve etçilleri kullanan canlılar üçüncül tüketici olarak adlandırılır. Bu canlılar da etçil olduklarından karnivor grubunda yer alır. Katil balina (Orcinus orca – Orkinus orka), atmaca (Accipiter nisus – Accibiter nisus), büyük beyaz köpek balığı (Carcharodon carcharias – Karçarodın karçariyas) ve sakallı akbaba (Gypaetus barbatus – Jipayetus barbatus) gibi canlılar üçüncül tüketicidir.

*Omnivor canlılar hem etle hem otla beslendikleri için üretici ve tüketicileri enerji kaynağı olarak kullanır.

*Ayrıştırıcı canlıların enerji kaynağı ise organizmaların atık ürünleri ve ölü organizmalardır. Mantarlar ve bazı bakteriler ayrıştırıcı canlılara örnek verilebilir.

*Bir ekosistemde genellikle birbiriyle bağlantılı çok sayıda besin zinciri yer alır. Belirli bir komünitede madde ve enerjinin üreticilerden tüketicilere doğru aktarılmasına besin zinciri denir.

 

*Besin zincirleri birbirlerinden bağımsız değildir. Çok sayıda besin zincirinin bir araya gelerek oluşturdukları yapıya besin ağı denir.

*Komünitelerin çoğunda farklı şekilde birbiriyle etkileşen türler bulunur. Bu nedenle canlılar arası bağlantıların tümünü tek tek saymak ve tanımlamak mümkün değildir. Besin ağının sadeleşmiş şeması, komünitedeki enerji akışının nasıl olduğunu gösterir.

                       

 

 

 

 

*Beslenme ilişkisi olan canlıların enerji, sayı ve biyokütle bakımından oluşturdukları piramide besin piramidi ya da ekolojik piramit denir.

*Besin piramidinde yer alan basamakların her birine trofik düzey (beslenme basamağı) adı verilir.

*Herhangi bir trofik düzeyde yer alan organik maddelerdeki enerjinin çok az kısmı, bir sonraki trofik düzeydeki canlılara besin olarak aktarılır.

*Besin ağı içerisinde yer alan her besin zinciri yalnızca birkaç trofik düzeyle sınırlanmıştır. Bunun nedeni zincir boyunca enerji aktarımındaki azalmadır.

*Üreticiler besin piramidinin birinci trofik düzeyinde, otçullar ikinci trofik düzeyinde yer alır.

*Besin piramidinin her basamağındaki canlı sayısı farklıdır. Besin zincirinin piramit şeklinde gösterilmesi bu farklılığa dikkat çeker.

*Büyük yapılı avcı hayvanların, avlarına göre daha az sayıda olduklarını da destekler.

*Ancak bu piramitler her trofik düzeydeki organizmaların gerçek kütlesini göstermez.

*Her basamakta kütle ve enerji kaybı söz konusu olduğundan bu tür piramitler genellikle yukarı doğru sivrilir.

*Bazı özel sucul ekosistemlerde ise piramit terstir. Üretici olan alglerin kütlesi bunların üzerinden beslenen zooplanktonların kütlesinden küçüktür. Alglerin kütlesi daha küçük olmasına karşın üreme ile kendilerini yenileme hızlarının yüksek olması sayesinde daha büyük kütleye sahip zooplanktonlara yetebilir.

 

 

 

 

 

*Trofik düzeyler arasında enerji akış oranını gösteren piramide enerji piramidi denir.

*Ekosistemde besin maddeleri ayrıştırıcılar sayesinde geri dönüşümlü olmasına karşın enerji akışı tek yönlüdür.

*Herbir trofik düzeyden bir üst düzeye aktarılan enerji, o düzeye giren enerjiden daha azdır.

*Enerji bir formdan başka bir forma dönüşür.

*Bu dönüşüm sırasında her bir trofik düzeydeki enerjinin bir kısmı metabolizma ve solunum için kullanılır.

*Ortalama her trofik düzeyden enerjinin yalnızca %10’u bir sonraki trofik düzeye aktarılır.

*Bu durumun nedenlerinden birisi de ısı kaybıdır. Bir canlı, besinindeki enerjinin %90’ından fazlasını, canlılık faaliyetlerinde harcanan enerji ve ısı şeklinde kaybeder. Yaklaşık %10’unu ise biyokütle hâlinde depolar.

*Beslenme basamaklarında yer alan canlıların toplam organik madde miktarına biyokütle (biyomas) denir. *Ekosistemlerin çoğu beş ya da daha az sayıda beslenme basamağıyla sınırlıdır.

*Organizmalar enerjilerinin bir bölümünü biyokütleye dâhil ederler.

*Ancak solunum ve diğer metabolik faaliyetler için kullandıkları enerjinin bir kısmı ise ısı olarak kaybedilir.

*Hayvanlar enerjinin bir kısmını büyüme ve üreme için kullanır.

*Ayrıca üreticilerin biyokütlelerinin tamamı tüketicilerin yapısına katılmaz.

*Karasal ekosistemlerde trofik düzeylerin sahip olduğu biyokütle üreticilerden tüketicilere doğru giderek azalır. *Bataklıkta yapılan bir çalışmaya göre aşağıdaki biyokütle piramidi elde edilmiştir.

*Bir trofik düzeyden bir sonraki trofik düzeye enerjinin toplam aktarımına ekolojik verim denir.

*Besin zincirinin üst basamağında bulunan insan, güneş enerjisini kimyasal bileşiklere dönüştüren bitkileri besin olarak tükettiği gibi hayvanları da besin olarak tüketir.

*Otçulların tüketilmesi, insanlara önemli bir enerji kaynağını kullanma imkânı sağlar.

Biyolojik Birikim

*Ekosistemdeki canlı ve cansız bileşenler arasında sürekli bir döngü hâkimdir.

*İnsanlar tarafından üretilen ve doğaya zarar veren maddeler ekosistemlere bırakılır.

*Zehir etkisi olan bu maddelerin bir kısmı doğadaki mikroorganizmalar tarafından parçalanarak daha az zararlı hâle getirilirken diğer kısmı parçalanamadığı için toprak ve su gibi ortamlarda birikir.

*Biriken zehirli maddeler, besinlerin yapısına katılarak organizmalara geçip bir kısmı metabolik faaliyetlerle parçalanırken bir kısmı da dokularda toplanır.

*Çeşitli zehirli maddelerin değişik trofik düzeylerde artarak birikip zararlı konsantrasyon düzeyine ulaşmasına biyolojik birikim adı verilir.

*Besin zincirinin üst basamaklarındaki canlılar biyolojik birikimden daha çok etkilenir.

*Biyolojik birikime neden olan maddelerin başında böcek ve ot öldürücüler (pestisitler), bazı radyoaktif maddeler ve bazı ağır metaller (kurşun, cıva, bakır vb.) gelir.

*Ekosisteme en çok zarar veren unsurların başında pestisitler gelir. Zararlı organizmaların artışını engellemek, kontrol altına almak ya da ortadan kaldırmak için kullanılan maddeler ya da maddelerden oluşan karışımlara pestisit denir. Pestisitler vücutta parçalanmadığı ve yağ dokuda depolandığı için besin zincirindeki her bir düzeyden diğer düzeye geçerken pestisitlerin konsantrasyonunda artış olur. Bu nedenle pestisitlerin en yüksek konsantrasyonu baykuş ve atmaca gibi etçillerde görülür. Pestisitler yağmur suyu ve rüzgâr gibi faktörlerle çevreye dağılır, birçoğu doğada uzun süre bozulmadan kalır. Sebze, meyve, hayvansal besinlerdeki ilaç kalıntıları pestisitlere örnek verilebilir.

*Çinko, bakır, nikel, civa, arsenik, kadmiyum, kurşun ve krom gibi toksik etki yaratabilecek ağır metaller ekosistemde yüksek oranlara ulaştığında canlı sistemlerine zarar verir. Toprakta ve suda bulunan ağır metaller, besin zincirine katılır ve çoğunlukla üst trofik basamaklardaki canlılarda zararlı düzeye ulaşacak kadar biyolojik birikim gösterir.

*Canlılar besin zincirinde oluşan zehirli madde birikiminden olumsuz etkilenir. Klorlu hidrokarbonlardan PCB’ler (poliklorlu bifeniller) endüstriyel atıklardandır. Araştırmalar, bu bileşiklerin insanın ve birçok hayvan türünün endokrin sisteminin bozulmasında etkili olduğunu göstermiştir. Gümüşi martı yumurtalarındaki PCB konsantrasyonu, besin ağı tabanındaki fitoplanktonların PCB konsantrasyonunun yaklaşık 5000 katı olduğu tespit edilmiştir.

 

 

 

 

 

MADDE DÖNGÜLERİ VE HAYATIN SÜRDÜRÜLEBİLİRLİĞİ

*Canlılık için gerekli tüm elementlerin kaynağı çevredeki hava, su, kaya ve topraktır.

*Ayrıştırıcılar canlıların ölmüş dokularını ve atıklarını parçalayıp inorganik maddelere dönüştürerek madde döngüsünde rol alır.

*Ekosistemi oluşturan canlı ve cansız bileşenler arasında sürekli döngü mevcuttur.

*Doğada yaşamın sürekliliği için azot, karbon, su, oksijen, kükürt ve fosfor gibi maddeler döngüsel olarak kullanılır. *Canlılar ihtiyaç duydukları bu maddeleri yaşadıkları ortamdan alır, kullanır ve sonra bir şekilde ortama geri verir. *Maddelerin ekosistem içindeki bu dolaşımına madde döngüsü denir.

AZOT DÖNGÜSÜ

*Atmosferdeki azotun (N) canlılar tarafından kullanımı ve tekrar atmosfere, toprağa ve suya dönmesi olayına azot döngüsü denir.

*Azot; DNA, RNA, ATP, protein ve klorofil gibi önemli biyomoleküllerin yapısında yer alır.

*Bu moleküllerin sentezlenebilmesi için bitkinin topraktan azot alması gerekir.

*Atmosferde %78 oranında azot bulunmasına rağmen bitkiler ve hayvanlar bu serbest azotu doğrudan kullanamaz.

*Bu azotun bitkiler tarafından alınabilmesi için azotun amonyum (NH4+) iyonuna veya nitrata (NO3) çevrilmesi gerekir.

*Baklagillerin kök yumrularında yaşayan azot bağlayıcı bakteriler, serbest yaşayan azotobakteriler ve bazı siyanobakteriler atmosferdeki serbest azotu tutup toprakta nitrat tuzlarına dönüştürür. Buna biyotik azot fiksasyonu denir.

*Yıldırım ve şimşek gibi atmosferik olaylar sayesinde atmosferdeki azot yağmurla toprağa geçer. Buna da abiyotik azot fiksasyonu denir.

*İnsanlar tarafından suni nitratlı gübrelerin üretilmesi ve bunların tarımda kullanılması topraktaki azot tuzlarının artışına yol açar.

*Endüstriyel faaliyetler sonucunda atmosfere çok miktarda azotlu bileşikler salınması da atmosferdeki azot gazının miktarını artırır.

*Bitkiler azotu nitrat şeklinde almışsa öncelikle nitratı, enzimler sayesinde amonyuma dönüştürür. Bu nedenle bitkinin öncelikli tercihi amonyumdur.

*Bitkiler toprağa geçen azot tuzlarını kökleri sayesinde suyla emerek alır ve organik besin sentezinde kullanır.

*Bu azotlu bileşikler, bitkilerle beslenen hayvanlara beslenme yoluyla geçer.

*Ayrıştırıcı canlılar; bitki ve hayvanların organik atıklarını, ölen organizmaların kalıntılarındaki azotlu organik bileşikleri (protein gibi) parçalayarak amonyak (NH3) açığa çıkarır.

*Topraktaki nitrifikasyon bakterileri enerji elde etmek için amonyağı oksitleyerek önce nitrite sonra nitrata dönüştürür. Bu olaya nitrifikasyon denir.

*Nitrit bakterileri amonyağı nitrite, nitrat bakterileri de nitriti nitrata dönüştürür.

*Nitrifikasyon sonucunda amonyak, bitkilerin kullanabileceği nitrata dönüştürülmüş olur.

*Nitrat ve amonyum iyonları bitki kökleri ile alınarak azotlu organik bileşiklere çevrilir.

*Azotlu bileşikler besin zinciri yolu ile diğer tüketicilere geçer.

*Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri de nitrit ya da nitratı azota dönüştürür. Azot da gaz olarak atmosfere geçer. Buna denitrifikasyon denir. Bu olay topraktaki azot tuzlarının miktarını azalttığı için toprağın verimliliğini de azaltır.

Karbon Döngüsü

*Karbonlu bileşiklerin ekosistemdeki canlı ve cansız faktörler arasında devirsel hareketine karbon döngüsü denir.

*Karbon (C), canlıların yapısını oluşturan organik moleküllerin temel elementlerinden biridir.

*Fosil yakıtlar, topraklar, okyanuslar, atmosfer, bitki ve hayvan biyokütlesi karbon kaynaklarıdır. Kireç taşı katmanı da önemli bir karbon kaynağıdır. Kireç taşındaki karbonun döngüye katılması yavaş gerçekleşir.

*Fotosentez yapan organizmalar fotosentezde CO2’i kullanır.

*Organik karbon; hayvanlar, mantarlar, heterotrofik protistler ve prokaryotlar dâhil tüketiciler tarafından kullanılarak yapıya katılır.

*Yeryüzünde dolaşıma katılan en önemli karbon bileşiği CO2’tir.

*Bitkiler ve fitoplanktonlar tarafından yapılan fotosentez çok miktarda CO2’i atmosferden uzaklaştırır. Bu miktar yaklaşık üreticiler ve tüketicilerin hücresel solunumla atmosfere verdikleri CO2’e eşittir.

*Bitki ve hayvan artıklarının ayrıştırıcılar tarafından parçalanmasıyla oluşan karbon tekrar atmosfere geçer.

*Bitki ve hayvan atıklarının toprak altında uzun süre kalmasıyla kömür ve petrol gibi fosil yakıtlar oluşur.

*Fosil yakıtların endüstriyel faaliyetlerde kullanımı sonucu atmosfere fazladan önemli miktarda karbon salınımı gerçekleşir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Su Döngüsü

*Yeryüzündeki suyun büyük bir kısmı okyanuslarda, buzullarda, denizlerde, göllerde ve nehirlerde bulunur.

*Biyosferdeki suyun %97’si okyanuslarda, %2’si buzullarda, %1’i göller, nehirler ve yer altında bulunur.

*Su; güneş enerjisinden gelen ısının etkisiyle okyanuslar, göller, nehirler ve kara parçalarının yüzeyinden buharlaşarak atmosfere ulaşır.

*Ayrıca su, canlıların terleme ve solunum olayları yoluyla da atmosfere geçer.

*Su buharı atmosferin soğuk bölgelerinde yoğunlaşarak kar, yağmur vb. yağışlar şeklinde yeryüzüne ulaşır.

*Yeryüzüne düşen su, koşullara göre farklı yollar izler.

*Bir kısmı okyanus ve denizlerden buharlaşarak atmosfere geçerken bir kısmı da akarsu ve nehirlerle taşınarak denizlerde ve okyanuslarda birikir.

*Toprağa ulaşan suyun bir kısmı ise süzülerek yer altı sularını oluşturur.

*Yer altı suları da çeşitli şekillerle tekrar yer üstü sularına dâhil olur.

*Buharlaşma ve yoğunlaşma gibi olaylarla suyun yeryüzü ile atmosfer arasındaki hareketine su döngüsü adı verilir. *Canlılar için su, iyi bir çözücü olup hayatın devamlılığı için vazgeçilmezdir.

 

 

 

 

 

GÜNCEL ÇEVRE SORUNLARI VE İNSAN

*Yaşam için gerekli olan hava; %78 azot, %21 oksijen, %1 argon, karbondioksit ve su buharından oluşur. Atmosferdeki gazların ve kirleticilerin belirli ölçülerin üzerine çıkmasına hava kirliliği denir.

*Kükürtdioksit (SO2), karbondioksit (CO2), ozon (O3), azotdioksit (NO2) gibi gazların ve kimyasalların normal değerlerin üzerine çıkması hava kirliliğine yol açar.

*Hava kirliliği iklimi, doğayı, ekolojik dengeyi ve insan sağlığını bozduğu gibi sera etkisinin artması, ozon tabakasının incelmesi gibi küresel çevre sorunlarına da neden olur.

*Sulara evsel atıklar, kanalizasyon suları ve yanlış gübreleme sonucu özellikle azot ve fosfor gibi maddeler taşınır. Azot ve fosfor bakımından zengin sularda siyanobakteriler ve algler hızla üreyerek suyun rengini değiştirir. Bu organizmaların aşırı üremesi sonucu suyun alt kısımlarına ışık geçemez. Organizmalar ölmeye başladıkça sudaki oksijen ve berraklık azalır, oksijensiz ortamda üreyen canlıların sayısı artmaya başlar. Bu olaya ötrofikasyon denir. Ötrofikasyon sonucu göl tabanında organik madde birikimi ve alg sayısının artmasına bağlı olarak oluşan koku, balık ölümleri ve ekosistemin giderek bozulması gibi değişiklikler kaçınılmazdır. Suların bu şekilde kirletilmesi ise insanda kolera, tifo ve dizanteri gibi hastalıklara neden olur.

*Atmosferdeki CO2, SO2 ve NO2 gibi kirleticiler, su buharıyla birleşerek asitli bileşikleri (HNO3 – Nitrik asit, H2SO4 – sülfürik asit gibi) oluşturur. Asitli bileşiklerin yeryüzüne yağış şeklinde düşmesine asit yağmurları denir.

*Gezegenimize çarpan güneş radyasyonunun çoğu uzaya geri yansıtılır. Dünyaya yayılan kızılötesi ışınların çoğu atmosferdeki CO2 , su buharı ve diğer gazlar tarafından tutularak yeryüzüne geri yansıtılır. Enerjinin atmosferdeki sera gazlarının etkisiyle tutulmasına sera etkisi denir.

*Ozon gazı güneşten gelen UV ışınlarının yeryüzüne ulaşmasını önler. Deodorantlarda ve soğutucularda kullanılan CFC (kloroflorokarbon) gazlarının atmosfere yayılması ozon tabakasının incelmesine yol açar. Bu durum zararlı ışınların yeryüzüne daha çok ulaşmasına neden olur. İnsanlar üzerinde görü- len en önemli etkisi cilt kanseri hastalığındaki artıştır.

*Atmosferde karbondioksit, karbonmonoksit, CFC, metan ve ozon gibi gazların fazla birikmesi sera etkisini artırarak yeryüzündeki ortalama sıcaklığın artmasına yol açar. Sera gazları etkisiyle havanın ortalama sıcaklığının artışına küresel ısınma adı verilir. Küresel ısınma sonucu dünyada uzun dönemde meydana gelen iklim değişiklikleri küresel iklim değişikliği olarak adlandırılır.

*Akarsuların ve rüzgârların etkisiyle toprağın verimli üst kısmının aşınıp başka bir yere taşınmasına erozyon denir.

*İnsanın ekosistemdeki rolünü gösterecek önemli bir kriter ekolojik ayak izidir. Bir kişi ya da topluluk için kullanılan kaynakların üretilmesi ve oluşan atığın giderilmesi için gereken coğrafi alana ekolojik ayak izi denir. Bu alana altyapı ile atık karbondioksitin (CO2) emilimini sağlayacak bitki örtüsü için gerekli alanlar da dâhildir. Bir coğrafi bölgenin yenilenebilir doğal kaynakları üretme gücüne biyolojik kapasite denir. Bir yerin biyolojik kapasitesi ekolojik ayak izine göre yüksek ise o bölgenin ekolojik olarak kendini yenileme kapasitesi de yüksektir.

*Bir kişi ya da bir topluluk tarafından tüketilen ürünlerin üretimi için kullanılan yenilenebilir doğal kaynaklara tüketimin ekolojik ayak izi denir. Tüketimin ekolojik ayak izi, biyolojik kapasiteyi aşıyorsa doğal kaynakların bir süre sonra yetersiz kalacağı anlamına gelir.

*Bir ülke ya da bir coğrafi bölgede sağlanan biyolojik kapasitenin kullanımına üretimin ekolojik ayak izi denir. Bir yerdeki üretimin ekolojik ayak izinin biyolojik kapasiteyi aşması, oradaki doğal kaynakların sürdürülebilir olmayan biçimde kullanılması demektir.

*Birey veya topluluk tarafından kullanılan, her mal ve hizmetin üretilmesi ve tüketilmesi için gereken toplam tatlı su hacmine su ayak izi denir. Su ayak izinin hesaplanmasında bir mal veya hizmet üretiminde doğrudan ya da dolaylı olarak harcanan toplam tatlı su miktarı da dikkate alınır. Mavi, yeşil ve gri su ayak izi kavramları, su ayak izinde su kullanımı ile kalitesini temsil eden üç bileşendir

*Kurum veya bireylerin ulaşım, ısınma, elektrik tüketimi vb. tüm yaşamsal faaliyetlerinde atmosfere verilen toplam karbondioksit ve diğer sera gazlarının salınım miktarına karbon ayak izi denir.

*Fosil yakıtların kaynağı yeryüzünde sınırsız değildir. Bu nedenle güneş enerjisi, rüzgâr enerjisi ve jeotermal enerji gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelmek gerekir.