Levels of Organization

Ekosistem kavramı
Ekosistem: Ekolojik sistem
Canlı toplumları ve onların etrafını saran
fiziksel çevrenin bir sistem olarak karşılıklı
etkileşimleri
EKOSİSTEMLER
• Herhangi bir organizma, organizma grubu veya tabii bir toplumun bir
çevresi vardır. Bu çevre iki ana kısımdan meydana gelir:
• (a) Cansız (abiyotik) bileşen: Güneş enerjisi, hava, su, toprak, ısı, rüzgar
ve lüzumlu kimyasal maddelerden meydana gelir,
• (b) Canlı (biyotik) bileşen: Bitkileri ve hayvanları içine alır.
• Bu terim ilk defa 1935 de A.G. Tansley tarafından kullanılmış ve
kullanımı devam etmektedir.
• Enerji akışı ve madde döngüsü yönünden kendi kendine yeterli
ortamlarda canlıların birbirleri ve fiziksel çevreleri ile etkileşim içinde
yaşadıkları sistemlere ekosistem denir.
• Sistem içinde yaşayan canlıların üretici, tüketici, ayrıştırıcı gibi
enerjilerini sağlama şekillerine göre rolleri vardır. Enerji üreticilerden
tüketici ve ayrıştırıcılara doğru tek yönlü akar. Enerji bir canlı tarafından
kullanıldıktan sonra, ekosistemde başka bir canlı tarafından kullanılamaz
fakat, maddeler döngü halinde defalarca kullanılır.
• Biyolojik elementler,
• Fiziksel elementler,
• Biyolojik etkileşimler,
• Fiziksel reaksiyonlar,
Bir ekosistemin temel bileşenleri. Kırmızı çizgiler sistemde dönen
kimyasal maddeleri, sarı çizgiler enerji akımını göstermektedir
Ekosistemin Yapısı ve
Bileşenleri
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ekosistemin cansız ve canlı olmak üzere iki temel bileşeni vardır.
Ekosistemin Cansız Bileşenleri
Enerji
Bitkiler güneş enerjisini bünyelerinde fotosentez vasıtası ile kimyasal enerjiye çevirerek
organik bileşikler halinde bünyelerinde depo ederler. Bitkileri ve bitkileri yiyen
hayvanları tüketen canlılar ise bu depo edilmiş olan organik enerji kaynağını kullanır.
Enerji sistem içinde akar, ve her beslenme aşamasında yaklaşık % 10'u kullanılır, geri
kalan ısı enerjisi olarak çevreye geçer. Organik maddenin tamamı ayrıştırıcılar
tarafından minerallere dönüştürülünce kullanılabilir enerji biter.
Kimyasal Maddeler
Bunları başlıca şu kısımlara ayırabiliriz:
İnorganik maddeler: Su, oksijen, karbon, azot, karbondioksit ve gerekli diğer
mineraller.
Organik maddeler: Proteinler, karbonhidratlar, lipitler, vitaminler ve hayat için gerekli
diğer kompleks kimyasal maddeler, bilhassa toprakta bulunan organik maddeler. Kritik
kimyasal maddelerin ekosfer içinden tekrar tekrar devrettirilmesi gerekir.
Fiziksel Faktörler
Sıcaklık, ışık, rüzgar, nem, akıntılar, yağış ve diğer atmosfer olayları bunların arasında
sayılabilir. Bütün bunların kaynağı güneş enerjisidir.
Ekosistemin Canlı Bileşenleri
•
•
•
•
•
•
•
•
Üreticiler (Bitkiler veya Ototroflar)
Büyüklükçe, suda yüzen çok küçük fitoplanktonlardan (alg, diyatoma v.s.) dev
ağaçlara kadar değişir ve bazı tip bakterileri de içine alır. Bunlara ototrofik veya
kendi besinin kendi üreten organizmalar denir. Bunlar karbondioksit ve sudan
organik bileşiklerin ve canlı protoplazmanın sentezini yamak için güneş enerjisini
kullanırlar.
Büyük Tüketiciler (Hayvanlar)
Bunlar kendi besinlerini üretemeyen ve bitki ve hayvanların organik bileşiklerini
kullanmak zorunda olan organizmalar olup heterotrof adını alırlar. Bunları kendi
aralarında iki gruba ayırabiliriz : av ile beslenenler ve parazitler.
Ot Yiyenler (Herbivorlar)
Geyik, inek tavşan, fare, çayır çekirgesi, koyun ve suda yaşayan küçük canlılar
(zooplanktonlar), bitkilerle beslenen başlıca tüketicilerdir.
Et Yiyenler (Karnivorlar)
Kurbağalar, kertenkeleler, yılanlar, kediler ve balıklar, ot yiyenlerle beslenen ikinci
tüketicilerdir. Aslanlar, kartallar ve büyük balıklar gibi yüksek seviyeden et yiyen
hayvanlar da sıra ile bu küçük karnivorlarla beslenebilirler. İri fareler ve insanlar
gibi hem bitki hem de hayvan yiyen organizmalara da omnivorlar adı verilir.
Çok Küçük Tüketiciler (=Mikro
tüketiciler) (Ayrıştırıcılar veya
Saprofitler)
•
•
•
Bakteriler, mantarlar ve bazı protozoa'lar gibi mikroskobik organizmalar ölü hayvan
ve bitkilerdeki kompleks bileşikleri parçalarlar. Böylece kimyasal maddeler üretici
organizmalar için ortaya çıkarılmış olur ve ekosistem içindeki devirleri tamamlanır.
Mikro tüketicilerin beslenmelerine saprofitik beslenme denir. Mikroorganizmaların
faaliyetleri sonunda, proteinlerin ihtiva ettiği azot, nitrat haline; yağlardaki kükürt
sülfat haline ve karbonhidratlardaki karbon, karbondioksit haline dönüşür. Açığa çıkan
besin maddeleri üreticilerin gelişmesi için sisteme geri döner.
Ayrıştırıcılar solunum şekillerine göre üç kısma ayrılır;
Aerobik Mikroorganizmalar: Serbest oksijenin mevcut olması halinde gelişirler.
•
Anaeorobik Mikroorganizmalar: Oksijenin mevcut olmaması halinde enerjilerini
nitrat ve sülfat gibi iyonların amonyak ve hidrojen sülfür gibi daha düşük valanslı azot
ve kükürt bileşenlerine indirgenmesinden temin ederler.
•
Fakültatif Mikroorganizmalar: Bazen aerobik, bazen de anaerobik
mikroorganizmalar gibi faaliyet gösterirler. Ortamda çözünmüş oksijen varsa bunu
kullanarak, yoksa nitrat ve sülfatları indirgeyerek enerjilerini temin ederler. Ortamda
sülfat indirgeyen mikroorganizmalar hakim olursa H2S gibi kötü kokular çıkar.
Çevre Müh. Uygulamalarında
Önemleri
Ekosistem Çeşitleri
Ekosistemin cansız faktörleri toprak (litosfer), gaz (atmosfer), su
(hidrosfer) ve enerjinin her biri kendine has özelliklere sahip
olup, beraberce canlıların çeşitliliğine, çoğalma ve yayılmalarına
etkide bulunurlar. Mekana ve zamana göre cansız faktörlerde
meydana gelen farklılıklar, yer yüzünde değişik ekosistemlerin
oluşumuna neden olur. Yer yüzünde oluşan her bir ekosistemin
fiziksel ve biyolojik özellikleri, diğer ekosistemlerden az yada
çok farklılıklar gösterir. Her ekosistemde görülen kendine özgü
yapı, o bölgenin fiziksel koşullarına uyuncaya kadar bir dizi
değişim geçirerek oluşmuştur. Bir ekosistemin yapısından söz
edilirken sistemin sadece dış görünümü değil, bununla beraber
besin maddeleri ve enerjinin ekosistem içinde akış şeklide
anlaşılır.
Ekosistemler
Yer yüzündeki her ekosistem bir dereceye kadar kendine
yakın bulunan diğer ekosistemlerin devamı durumundadır.
Genellikle ekosistemlerin sınırlarını birbirlerinden kolayca
ayırmak mümkün değildir. Yakın ekosistemler arasında
daima bir sistemden diğerine farklı ölçülerde materyal ve
enerji akımı mevcuttur. Örneğin suda eriyen besin
maddeleri, yüzey akışı ve sızan su ile diğer ekosistemlere ve
taban suyuna geçer. Hayvanlarda yakın ekosistemlerin besin
maddelerini yiyerek, bir sistemden diğerine materyal ve
enerji taşırlar. Bu sebeple gezegenimiz üzerindeki çeşitli
ekosistemleri bir araya getirerek gruplandırırsak, en büyük
hayat ünitesini, yani bütün gezegeni içine alan ekosistemi
(biyosferi) elde ederiz.
Dünyanın Büyük
Ekosistemleri
Yer yüzündeki canlıların dağılışlarını büyük oranda sıcaklık ve
yağış miktarı belirler. Büyük iklim farklılıkları farklı vejetasyon
tiplerini ortaya çıkarır. Örneğin çöl bitkileri arid iklim, çayırlar
semiarid iklim, ormanlar nemli iklimlerde ortaya çıkar. Bazı
hayvan ve organizmalarda bu farklı vejetasyon bölgelerinde
bulunur. Büyük kara ekosistemleri (biyom) aslında büyük
coğrafik alanlardır.
Canlılar yer yüzüne uniform olarak değil bölgesel olarak
dağılmıştır. Bunların dağılışını belirleyen faktörler yaşadıkları
bölgedeki çevre şartlarına toleransıdır. Yaşadıkları habitatlardaki
yaşam biçimleri onların adaptasyonunu belirler. Kutup ayısının
Akdeniz bölgesinde, palmiye ağaçlarının Doğuanadolu
bölgesinde yaşaması beklenemez. Farklı karasal ekosistemler
(biyom), bulundukları yer dikkate alınmadan, kendine has iklim,
toprak, bitki ve hayvanları ile ayrılır. Çöl, tropikal yağmur
ormanları, tundra ekosistemlerini belirleyen temel faktör iklimdir.
Biyomların dağılımını etkileyen
faktörler
• Sıcaklık ve
• yağış
Okyanus Akıntıları İklimi Etkiler
Hava Sirkülasyonu İklimi Etkiler
Rain Shadow Effect
•
Yeryüzü Şekli İklimi Etkiler.
Biomes Based on Elevation
Tropikal Yağmur Ormanları
Sıcaklık yıl boyunca yüksek ve yağış
günlüktür. Yağışların çoğu bitkilerin
atmosfere verdiği su buharından gelir. Yağış
nedeniyle mineraller yıkanmış ve toprak
fakirdir. Toprağa düşen organik madde hızla
ayrıştırılır ve bitkiler tarafından hızla absorbe
edilir. Bu nedenle mineral madde toprakta
değil bitkilere bağlanmış haldedir. Sık
bitkilerle kaplı ve tür çeşitliliği yönünden en
zengin ekosistemdir. İnsan etkisi sonucu
büyük tehlike altındadır ve türlerin
keşfedilmeden kaybolacağından endişe
edilmektedir. İnsanlar tropikal ormanların
yarısını tahrip etmiş, 20 yıl içinde geri
kalanın yok olacağı tahmin edilmektedir.
Tropikal Yağmur
Ormanlarının Dağılımı
Savan
Mevsimsel yağışların
görüldüğü Tropikal alanlarda
seyrek ağaçlar ve çayırlardan
oluşur. Belirleyici faktör
sıcaklıktan ziyade yağışın
dağılımıdır. Hem bitkiler hem
ağaçlar yangına karşı toprak
altı büyüme organları
geliştirerek adaptasyon sağlar.
Memeli hayvanlar ve bunların
avcıları bakımından zengindir.
3 temel mevsim
Serin-Kurak
Sıcak-Kurak
Ilık-Rutubetli
Savan alanların dağılımı
Çöl
Son derece kurak, sıcaklık
farkının fazla olduğu , bu
nedenle çeşitliliğin az, hatta
bazı bölgelerinde yaşamın
olmadığı ekosistemdir. Yağışın
olmaması nedeniyle
minerallerin çözülmez ve toksik
seviyeye ulaşır. Vejetasyonun
olduğu bölgelerde kuraklığa
dayanıklı kaktüs türleri vardır.
Çok kısa süren yağışlı
mevsimde kısa ömürlü tek
yıllık bitkiler yaşar. Küçük
tohumla beslenen hayvan ve
bunların avcıları gündüz
sıcaklığında gölge yerlerde
veya toprak içinde yaşar.
Bozulmaya karşı çok duyarlıdır.
Çöl 2
Akdeniz Maki
Kışları ılık ve yağışlı,
yazları kurak, maki türü
çalıların hakim olduğu
biyom tipidir. Kışları
yağışlı mevsimde yeşil
olan bitkiler yaz aylarında
kurur ve doğal yangınlar
sık görülür. Toplumlar
yangına adaptasyon
sağlamıştır.
Akdeniz Maki dağılımı
(İnsan tehditi altındadır)
Çayır-Step
Yazları sıcak, kışları soğuk,
yağışın düzensiz olduğu
biyom tipidir. Steplerde
yaşayan doğal bitkiler
kuraklığa dayanıklıdır.
Dünyanın büyük bölümünde
tahıl yetiştirmek amacıyla
kullanılırlar.
Çayır Step 2
Ilıman İklim Ormanları
(Yaprağını döken ağaçlar)
Yağış miktarının fazla
olduğu, yaprağını
dökmeyen iğne yapraklı
ağaçları ile yaprağını
döken ağaçların hakim
olduğu iki alt bölgeye
ayrılır. Bitki ve hayvan
çeşitliliği yönünden
zengindir. Bir çok yörede
tarım alanına dönüştürülen
ilk ekosistemlerdir. Dört
mevsim görülür.
Ilıman İklim Orman Orman 2
Konifer
Ormanları
TAIGA
Tundraların hemen güneyini
bu biyom tipi oluşturur ve
dünyanın % 11'ini kaplar.
Güney yarım kürede
bulunmaz. Kışları soğuk ve
uzun, yazları kısa, yağış
miktarı az, toprak asit
karakterli, ayrışmanın fazla
olmadığı, iğne yapraklı
ağaçların hakim olduğu
ekosistemdir. Tarım için
genellikle uygun değildir.
Konifer orman
ekosisteminin dağılımı
Tundra
Kuzey enlemlerinin uç
bölümlerinde, soğuk, kısa yetişme
(vejetasyon) mevsimli büyük
ekosistem bölgesidir. Soğuk
koşullara az sayıda bitki ve
hayvanın tolerans
gösterebilmesinden dolayı
çeşitlilik sıcak bölgelerden çok
daha azdır. Topraklar yeni,
verimlilik yönünden fakirdir.
Hakim bitkiler liken, yosun, çayır
ve kısa boylu çalılardır. Bitki boyu
30cm'yi geçmez. Ekosistem
bozulduğu taktirde eski haline
gelmesi çok uzun süre alır.
Tundra 2
Has 20% of land surface on earth.
Water Planet
Dünya su ile kaplıdır “Su gezegeni” olarak bilinir.
Yeryüzünün % 71’i su ile kaplıdır.
Tuzlu su oranı % 97.7
Tatlı su oranı % 2.3
Sulak=Bataklık Alanlar
Su Ekosistemleri
Su ekosistemleri kara biyomlarından daha yoğundur ve tatlı su göl, gölet, nehir, bataklık ve diğer
ıslak alanlar ile tuzlu denizler gibi çok farklı ekosistemleri içine alır. Deniz okyanuslardaki
canlılar, haliçlerde çeşitli çıkıntı ve kuytu yerlere tutunmuş vaziyette, kumsal ve kayalık
sahillerde, mercan resiflerinde ve okyanus dibinde çeşitli yaşam biçimleri geliştirirler. Suyun
derinliklerindeki ışık şiddeti, sıcaklık ve çözünmüş gazların oranlarındaki farklılıklara bağlı
olarak yaşayan sistemlerde farklılık gösterir.
•Işık yeterliliği
•Su kimyası (tuzluluk,
besin elementi miktarı)
•Su hareketi
(sürekli/mevsimsel)
Su Ekosistemi Bölümleri
deniz
tatlı su
Göl Ekosistemleri
Topoğrafya, iklim ve jeolojik tarih, göldeki yaşayan canlıların tür
ve birey sayılarını, dağılımlarını ve aralarındaki besin elementi
döngüsünü belirler. Göller kara içinde olduğundan sürekli
sedimentlerle dolma eğilimindedir. Sığ göl kenarları boyunca sucul
bitkiler yaşar, bu bölümde üretici, tüketici ve ayrıştırıcı çeşitliliği
son derece fazladır. Bitkilerin yaşayamayacağı bölümden sonra
derin bölüm gelir bu bölümde temel üreticiler suda askıda yaşayan
mikroskobik fotosentetik fitoplanktonlar; yeşil algler, diatomlar ve
cyanobakteri'lerdir. Temel heterotroflar ise zooplanktonlar ve
ayrıştırıcılardır. Derin kısımlarda gölün tabanında ayrıştırıcı
bakteriler bulunur. Mevsimsel sıcaklık farkı göl suyunu alt üst eder
ve alttaki ayrışan mineraller gölün üstüne çıkar. Karalardan akan
minerallerle birlikte derin olmayan göllerde primer üretim artar,
ötrofikasyon gerçekleşir ve göl zamanla dolabilir.
GÖL
Tatlı Su
Sakarya
Sapanca
Akarsu Ekosistemleri
Kaynaklardan veya sızan sulardan başlayan akarsular
aşağılara doğru akarken diğer sularla birleşir ve birlikte
nehir halini alırlar. Nehirler sert veya yumuşak
akışlarına göre taşıdıkları sediment miktarı ve sonuçta
barındırdıkları canlı organizma bakımından farklılık
gösterir. Şehir ve endüstriyel atıkların en fazla
boşaltıldığı yerler olan nehirler zamanla sedimentle ve
toksik maddelerce dolar. Bununla birlikte atık
önlendiğinde kısa zamanda eski hallerine gelirler.
Wetlands
Haliçler
Haliçler tatlı su ve tuzlu deniz suyunun
birleştiği kıyı ekosistemleridir. Suların
yavaşça birleşmesi, dalgalarla
sınırlandırılmış alanda karalardan gelen
mineraller son derece zengindir. Bu
nedenle haliçler su ekosistemleri
arasında en üretken olanlardır. Haliçlerin
primer üreticileri tuzluluğa dayanıklı
bitkiler, algler ve fitoplanktonlardır.
Primer üretimin çoğu ayrıştırıcılara
gider. Ayrıştırıcıların kırıntıları ile
salyangoz, nematod, yengeç ve diğer
balıklar beslenir. Dalga sonucu yüzeye
çıkan kırıntılarla, istiridye, deniz tarağı,
birçok organizmanın larvası ve diğer
filtre edici canlılar beslenir. Bunlarla da
ördek, kaz ve diğer göçmen kuşlar
beslenir. Fakat haliçlerde kirlilikle karşı
karşıyadır.
Deniz Kıyıları
Dalgaların kıyılara gidip geldiği
bölümde canlılar aralıklarla su içinde
ve suyun dışında kalır. Bu bölgede
yaşayan canlılar, suyun dışında
kaldıklarında sıcaklık, kuraklık,
donma gibi çevre faktörlerinden
etkilenir, suyun içinde kaldıklarında
balıklar dışında ise kuşlar ve diğer
canlılar tarafından yenirler. Kırmızı,
kahverengi ve yeşil algler, deniz
anemon çiçeği, salyangoz, ve küçük
balıklar bu bölgede yaşayan
karakteristik canlılardır. Kumsal
sahillerde dalgaların kumla kapattığı
değişik canlılar hayat bulu ve
denizden sürüklenen canlılarla
beslenir.
Açık Okyanuslar
Gel-git olaylarının yaşandığı, kıyı bölümünden sonra açık
okyanus yaşam alanları gelir. Plelagic bölge denilen alan
tamamen okyanus suyunu içine alır ve iki bölümde incelenir.
Derin olmayan sulardan oluşan, kıta sahanlığını içine alan Neritik
bölge ve bütün suları içine alan okyanus bölgesi. Mercan resifleri
neritik bölge ve okyanus adalarının çevresinde bulunur. Okyanus
tabanına ise bentik bölge denir. Neritik ve okyanus bölgesinde
fotosentetik aktivite sadece yüzey suları ile sınırlanmıştır. Temel
üreticiler zooplanktonların merası durumundaki suda suspanse
olmuş fitoplanktonlardır. Köpek balığı, yunus, orkinos gibi
balıkların büyük bölümü neritik bölgede yer alır. Okyanus
bölümünde ışık ve mineral madde yetersiz olduğundan canlılık
ve çeşitlilik çok azdır. Mercan resifleri tür çeşitliliği bakımından
tropikal yağmur ormanları gibidir.
Deniz Ekosistemi
Abyssal Bölge
Deniz dibinde yaşayan silindir
kurtlar ve duman salan canlılar
Mercan Resifleri