A. Ekoloji Bilimi ve Önemi
Ekoloji canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle olan etkileşimlerini inceleyen bilim dalıdır. Günümüzde teknolojinin ve sanayinin ilerlemesiyle çevre sorunları artmıştır. Doğal kaynaklarda sınırsızca tüketilmektedir. Bunların sonucu olarak bazı canlı türleri yok olmuş ve birçok canlı türü de ok olma tehlikesiyle karşı karşıya kalmıştır.
Ekolojik sorunların olumsuz etkileri insanlar üzerinde de gözlenmiştir. Hava kirliliğinin neden olduğu hastalıklardan ölen inan sayısı her geçen gün artmaktadır.
B. Ekolojinin Diğer Bilim Dallarıyla İlişkisi
Ekoloji bilimi içerisinde bazı özel alanların gelişmesi, bazı yeni Ekoloji dalları ya da yeni çalışma alanlarının oluşumuna neden olmuştur.
Ekolojinin Diğer Bilim Dallarıyla İlişkisi
C. Ekolojide Temel Kavramlar
Ekolojiyi iyi anlayabilmek için, canlıları ve bunların meydana getirdiği organizasyon düzeylerini gözden geçirmek gerekir. Canlılar Ekolojik organizasyon düzeylerine göre sıralanacak olursa:
Organizma —> Popülasyon —> Komünite —> Ekosistem —> Biyosfer şeklinde oluşur.
Habitat: Bir organizmanın doğal olarak yaşayıp üreyebildiği alandır. Habitat canlının adresidir. Habitat içindeki türlerin kendilerini ve çevresini etkileyen yaşam biçimleri vardır. Bir bireyin bulunduğu ortam içerisinde sahip olduğu veya yapmak zorunda bulunduğu bütün sorumlulukları, işlevleri o canlı türünün ekolojik nişidir.
Ekolojik nişleri çalışkan iki veya daha fazla organizmadan her birinin yaşamak için gerekli kaynağı ele geçirme mücadelesine rekabet denir.
Popülasyon: Belirli bir bölgede, belirli bir zaman diliminde yaşayan aynı türden canlıların oluşturduğu topluluğa Popülasyon denir. Sınırları belli bir alanda bulunan karaçam o yörede bir Popülasyon oluşturur.
Komünite: Belirli bir habitat içerisinde birbirleri ile ilişkili tüm Popülasyonların oluşturduğu topluluğa Komünite denir. Komüniteler tür çeşitliliği bakımından birbirlerinden farklılık gösterir.
Komünitelerin büyüklüğü, bir coğrafi bölgedeki çevre koşullarının farklılığına, çeşitliliğine ve koşulların organizmalar üzerindeki etkisine bağlıdır. Komünitede meydana gelen değişimler zamanla ekosistemi etkiler. Bunun terside söz konusudur.
Komüniteler yaşamlarını sürdürebilmek için coğrafik bir alana ihtiyaç duyarlar. Bu alana Biyotop denir.
İki farklı komünite arasındaki geçiş bölgelerine ekotondenir. Ekoton tür sayısı ve çeşidi bakımından zengin bir bölgedir.
Ekosistem: Belirli bir bölgedeki komünite ve cansız çevrenin oluşturduğu birime ekosistem denir. Ekosistemler biyosferin alt birimleridir.
Bir ekosistem temel olarak; su, sıcaklık, mineral vb. cansız faktörler ve üretici, tüketici, ayrıştırıcı gibi canlı faktörlerden oluşur.
Biyosfer: Dünyada canlıların yaşamasına ve üretmesine uygun hava, toprak ve su katmanlarının tümü biyosfer (ekosfer) olarak adlandırılır.
D. Ekosistemde Canlıları Etkileyen Faktörler
Ekosistemi canlı ve cansız elemanlar oluşturur. Canlı elemanlara biyotik, cansız elemanlara abiyotik elemanlar denir.
1. Abiyotik Faktörler
Abiyotik faktörler, canlıların yaşamlarını devam ettirebilecekleri çevresel koşullardır. Belirli bir çevrede hangi türlerin yaşayabileceğini belirler.
Işık, iklim, sıcaklık, su, pH, toprak ve mineraller vb. abiyotik elemetlerdendir.
a. Işık
Ekolojik açıda ışığın kalitesi, şiddeti ve süresi önemlidir. Karasal bitkiler görünür ışığı fotosentezde kullanır. Kutup bölgelerine farklı, ekvatora farklı miktarda ışık düşer. Ortama ulaşan ışığın miktarı bitkilerin yeryüzündeki dağılımını etkiler. Bazı bitkiler yoğun ışıkta gelişirken bazıları gölge yerleri sever. Kutuplara yakın bölgede yaşayan bitkiler uzun gün koşullarında gelişim gösterir ve uzun gün bitkisi olarak adlandırılır. Kısa gün bitkileri ekvator kökenli bitkiler olup günlük karanlık periyoda ihtiyaçları vardır.
Işık faktörü hayvanlar üzerinde de önemli etkilere sahiptir. Bazı hayvanların üremefaaliyetlerini, göç olaylarını, pigmentasyonu ve özellikle sucul ortamda yaşayan hayvanların solunumlarını etkileyerek oksijen tüketimini azaltıcı bir etki yapar.
b. Sıcaklık
Canlılık olaylarını gerçekleştiren enzimlerin yapısı ve çalışma hızı sıcaklıktan etkilenir. Aynı zamanda sıcaklık iklimsel değişmenin oluşmasında, atmosferdeki hava hareketlerinde de etkilidir. Canlıların ekosistemde yayılış alanları genellikle sıcaklığın kontrolü altındadır. Bitkilerin yayılışında gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkları önemlidir.
Bitkilerin büyüme ve gelişme sıcaklığı 7-38 C arasında değişir. Bitkilerin hayatlarının farklı dönemlerinde örneğin; çimlenme ya da çiçeklenme döneminde sıcaklık istekleri farklı olabilir.
Sıcaklık bitkilerin ilkbaharda yaprak ve çiçek açmasını, son baharda yaprakların dökülmesi ve bitki davranışlarını etkiler.
Hayvanlar genel olarak 0-50 C arasında yaşamlarını verimli bir şekilde sürdürür. Sıcaklık hayvanların dış görünüşünü, vücut büyüklüğünü etkiler.
Sıcaklık değişimleri bazı hayvanlarda göz etme, kış uykusu, yaz uykusu ve gece aktif olmak gibi davranışlara yol açar.
c. İklim
İklim yeryüzünün belirli noktalarındaki hava olaylarının ortalama değerini ifade eder. İklim için dikkate alınan en önemli etmenler; sıcaklık, yağış, nem, rüzgâr, güneşlilik ve bulutlulukdur.
İklim, bölgenin denizden olan yüksekliğine, ekvatora olan uzaklığına bağlı olarak değişim gösterir. İklim, klimatoloji bilimi içerisinde incelenir. Hem bitkilerin hem de hayvanların yeryüzündeki dağılışı iklimin etkisi altındadır. Ülkemizde çay, fındık gibi bitkiler Karadeniz bölgesinde; portakal, muz, mandalina gibi bitkiler Akdeniz bölgesinde yetişmesi buna örnektir.
d. Toprak ve Mineraller
Toprak, çürümüş bitki ve hayvan kalıntıları gibi organik maddelerden; parçalanmış kaya ve çeşitli minerallerin bulunduğu organik maddelerden oluşur.
Toprak taşıdığı ana maddelerin yoğunluğuna göre kumlu, killi, kireçli ve humuslu olmak üzere dörde ayrılır. Kumlu topraklar tarıma elverişsiz olup besin maddesi azdır. Killi toprakların suya geçirgenli çok azdır, kil miktarı fazladır. Kireçli topraklar yapısındaki kireçten dolayı beyaz renklidir. Humuslu topraklar koyu renkli, su tutma kapasiteleri yüksek ve besin maddelerince zengin, verimli topraklardır.
Siyah ve koyu kahverengi topraklar, organik madde ve azot bakımından zengindir.
Toprak üzerinde yetişen bitki örtüsü ve o alanda yaşayan hayvanlar toprağın özelliklerine göre dağılım gösterir.
Toprağın ekolojik dengesinin korunabilmesi için toprak yapısına uygun ekim yapılmalı, hey yıl farklı tür bitkiler sıra ile ekilmeli, gübre kullanılmalıdır.
Bitkiler azot, fosfor, potasyum, kalsiyum, magnezyum ve kükürt gibi minerallere fazla miktarda ihtiyaç duyar. Mangan, bakır, çinko, bor, klor gibi mineralleri ise bitki az miktarda kullanır. Topraktaki mineraller bitkiler tarafında suda çözünmüş olarak alınır ve o bölgede yetişen bitki türlerini etkiler.
Hayvanlarda mineral ihtiyacını genellikle bitkiler ya da diğer hayvanları yiyerek karşılar. Toprak birçok hayvana barınma olanağını sağlar, mikroorganizmalar içinde yaşama ortamıdır.
e. Su
Bir bölgedeki suyun miktarı ve mevsimlere göre dağılışı, bitkilerin yayılışını ekiler. Yağış alan bölgelerde ormanlar ve çayırlar daha çok gelişir. Yağışı az olan kurak bölgelerde tek yıllık ve genellikle tohumda üreyen bitkiler yer alır.
Bitkilerde su eksikliği, fizyolojik aktiviteleri olumsuz etkiler, bu nedenle hücre sitoplâzmasında belirli oranda su bulunması gerekir.
Sıcak havalarda bitkilerde terleme olayı ile ısı uzaklaştırılarak, bitkide sıcaklığın kontrolü sağlanır.
Hayvanlarda da su miktarının dengede tutulması yaşamsal faaliyetleri düzenlenmesinde önemlidir. Hayvanlar su gereksinimi içme yoluyla ya da besinlerdeki sudan sağlar.
f. Ortam pH’ si
pH, yaşanılan ortamın asit ya da bazlığını ifade eder. Bilinçsizce kullanılan gübreler, asit yağmurları, kimyasal atıklar, tarım ilaçları, çöp ve kanalizasyon atıkları pH değişikliklerine neden olur.
Toprak pH’ sının değişimi bitkileri ve bunlarla beslenen diğer canlıları etkiler. Sucul ortamdaki pH değişiminde de balıklar, su bitkileri gibi canlılar etkilenebilir.
Abiyotik Faktörlerin Değişmesinin Canlılara Etkisi
Canlıların farklı çevre koşullarında yaşamları onların uyun yetenekleri yani toleransları ile ilgilidir. Her canlı türünün uyum yeteneğinin minimum ve maksimum sınırları vardır. Bu iki sınır arasında kalan aralığa tolerans ( hoşgörü ) aralığı denir. Doğada çeşitli bitki ve hayvan türlerinin tahammül ettiği değişik tolerans aralığı vardır. Tolerans aralığında en iyi uyum sağladığı değerde optimum değer denir.
Bir canlının ortam koşullarındaki değişikliklerden nasıl etkilendiğini tespit etmek için belirli bir koşulu değiştirerek, verdiği yaşamsal aktiviteler bir eğri ile gösterilir. Buna o canlının performans eğrisi denir.
Canlılar dış ortam şartlarında oluşan değişikliklere göre vücutlarının iç dengesini (homeostazi) düzenleyerek hayatta kalırlar.
Canlıların bir kısmı çevresel şartlardaki değişikliklere uyum sağlarken bazıları olumsuz çevre şartlarından uzak durarak yaşamlarını kurmak için uyku haline geçer, bazıları göz eder. Bazı çöl hayvanları ise gündüz yer altında veya gölge yerlerde kalarak, gece aktivite gösterir.
2. Biyolojik Faktörler
Bir ekosistemde bulunan canlı varlıkların hepsine biyotik faktör denir. Biyotik faktörler Ekolojik nişlerine göre üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar olmak üzere üçe ayrılır. Ekosistemde ki canlılığın devamı biyotik faktörler arasındaki ilişkinin devamlılığına bağlıdır.
a. Üreticiler
İnorganik maddeleri organik maddelere dönüştürerek kendi besinleri üreten canlılara üreticiler (ototrof) denir. Bitkiler, siyanobakteriler, öglena, alg gibi canlılar üreticilerdir.
Üretici canlılar, besin üretirken güneş enerjisini kullanıyor ise fotosentetik, kimyasal enerjiyi kullanıyor ise kemosentetik canlılar olarak iki ye ayrılır.
Üreticiler birçok besin zincirinin ilk basamağı oluşturmaları yanında, atmosferdeki oksijen ve karbon dioksit dengesini koruma bakımından da oldukça önemlidir. Ayrıca bitkiler toprağın üst kısmını yutarak erozyonu önlemede etkilidir.
b. Tüketiciler
Besinleri dışarıdan hazır olarak alan canlılara tüketici (heterotrof) denir. Hayvanlar, mantarlar, bazı protistler ve bazı bakteriler tüketicidir. Heterotroflar tükettikleri besin tipine göre gruplandırılır.
Herbivorlar (otçullar) bitkisel besinler ile beslenen canlılardır. Tavşan. Sincap, deve herbivor canlılara örnek verilebilir.
Karnivorlar (etçil) hayvansal besinler ile beslelen canlılardır. Kaplan, kartal karnivor canlılara örnektir.
Omnivorlar ( karışık beslenenler) hem bitkisel, hem hayvansal besinlerle beslenen canlılarıdır. İnsan, domuz, ayı, fare, omnivor canlılara örnek verilebilir.
c. Ayrıştırıcılar
Canlıların atık organik moleküllerini ve ölü kalıntılarını inorganik moleküllere parçalayan organizmalara ayrıştırıcılar (saprofitler) denir. Bakteri ve mantarlar ayrıştırıcıdır. Bu canlılar organik maddeleri inorganik hale getirerek yeniden üreticilerin kullanımına sunar. Böylece ekosistemde madde döngüsüne katkıda bulunur.
