Ekoloji; hayvan ve bitkilerin çevrelerini ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceler

Şekil 30. Sera Etkisi

5.3. Azot Döngüsü

Azot, yaşam için gerekli temel maddelerdendir. Azotun yeryüzünde iki büyük rezervi atmosfer ve canlılardır. Canlı vücudunun temeli olan proteinlerde, kalıtım görevini yapan nükleik asitlerde, çeşitli hormon ve vitaminlerin yapısında bulunur. Atmosferin % 80’ine yakın kısmını azot gazı (N₂) oluşturur. 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.  Toprakta yada bazı bitki gruplarının köklerindeki yumrularda azot 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. Hayvanlar azotu, amino asitler şeklinde bitkilerden ve diğer hayvanlardan sağlar. Bitkiler ve hayvanlar atık ürettiklerinde ya da öldüklerinde, azot ayrışma işlemiyle amonyak formunda tekrar toprağa döner. Toprakta bulunan denitrifikasyon bakterileri de nitrit ya da nitratı tekrar azot gazına dönüştürür. Böylece azot tekrar atmosfere karışır (Şekil 15).

Şekil 15. Azot Döngüsü

5.4. Kükürt Döngüsü
Organizmaların çoğu özellikle yüksek organizasyonlu bitkiler, kükürdü jeolojik depoda bulunan inorganik bileşiklerden sülfat halinde alırlar. Bitkilerin aldığı sülfat halindeki kükürt, topraktaki organik ve inorganik kükürt bileşiklerinden kaynaklanmaktadır. İnorganik kükürt bileşiklerinden en önemlileri; jips, anhidrit ve pirittir. Bunlardan suda ya da zayıf asitlerle çözülme yoluyla sülfat halinde kükürt meydana gelir. Fakat, topraktaki kükürdün büyük bölümü biyolojik kökenli organik bileşik halindedir. Bitkiler tarafından topraktan sülfat halinde alınan kükürt, organik bileşikler halinde bitkiye bağlanır. Bitki artıkları da bakteriler veya diğer organizmalarla ayrışırken kükürt mineralizasyonunu meydana getirir. Böylece kükürt toprak ile canlı organizmalar arasında, ayrıca toprağın kendi içinde veya su ile atmosfer arasında, elementer kükürt, kükürtlü hidrojen (H₂S), sülfat ve kükürtdioksit (SO₂) halinde bir dolaşım gösterir (Şekil 16).

Şekil.16. Kükürt Döngüsü

Bu kükürt bileşiklerinin en zehirli olanı, özellikle fosil yakıtların yanması ile ortaya çıkan kükürtdioksittir (SO₂). Hava akımları ile binlerce kilometre uzağa taşınabilen SO₂ havadaki su damlacıkları ile önce sülfüroz aside sonrada sülfirik aside dönüşmektedir. Bu da, yağışlarla kara ve denizlere ulaşarak asit yağışlarını oluşturmaktadır (Şekil 16a). Kükürt bileşiklerinin yağış suyunun asitleşmesindeki payı 2/3’tür. Geri kalanından ise azot bileşikleri sorumludur. Asit yağışlar, bütün canlılar için son derece zararlı olmakta ve biyolojik dengeyi bozmaktadır. Örneğin, topraktaki asit birikimi, besin elementlerinin bitkiler tarafından kullanılamamasına neden olur. Bu ise, madde döngülerinin kesintiye uğraması anlamına gelmektedir. Diğer bir örnek, asit yağışların, orman ekosistemindeki ağaçlar ve diğer canlılar üzerinde doğrudan zararlı olmaları yanında, toprağın doğal özelliklerini bozarak köklerde oluşturdukları zararlı etkilerdir. Bu şekilde, beslenme ilişkileri bozulan ağaçlar, olumsuz etkilerin sürmesi yada şiddetlenmesi durumunda ölmektedir. Asit yağışları, bitki yapraklarına da doğrudan veya temas yoluyla zarar vermektedir. Bitkideki asit birikiminin etkisiyle oluşan klorofil tahribi sonucunda yeterli fotosentez yapılamamakta, dolayısıyla bitki solunum için gerekli şekeri sağlayamaması sonucu ölmektedir. Buna bağlı olarak geniş yapraklı bitki topluluklarının asit yağışlardan daha fazla zarar gördüğü gözlenmektedir.

Şekil 16a. Asit Yağışların Oluşumu

5.4 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, yüz binlerce yıl alır. Fosforun ekosistemlerdeki döngüsü ise daha hızlı ilerler. Canlılar az miktarda fosfora gereksinim duyar. Fosfor, ATP, fosfolipitler, nükleik asitler, diş ve kemiklerin 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. Fosforun ana kaynağı kayaçlar olmasına karşın, ticari gübrelerle döngüye daha fazla fosfor katılır. Fosforun döngüde bu yolla fazla miktarda bulunması çevresel sorunlara yol açar. Örneğin, tarım alanlarında gübre olarak kullanılan fazla fosfor sığ göllere taşındığında ötrofikasyona neden olur (Şekil 17).

Şekil.17. Fosfor Döngüsü

6. EKOSİSTEMLERDE ZAMANLA İLGİLİ DÜZEN DEĞİŞİMİ
Dünya üzerinde tüm canlı ve cansız varlıkların bir tek ortak özelliği vardır: yaşlanma. Örneğin, bir ormanda genç fidanlar zamanla yaşlanır, yaşlı ağaçların bazıları ise tamamen yada kısmen kurur. Bunlardan devrilenlerin ormanda yarattıkları boşluklar, tohumlardan çıkan fidelerle örtülür. Devrilen ağacın gövdesi ise böcek ve mantarlarla kaplanıp yeni bir yerleşim alanı oluşturur. Yeni fidanların da zamanla yaşlanmasıyla değişim devam eder. Ekosistemlerde zamanla oluşan değişimleri üç grupta toplayabiliriz:

1. 
   Kısa süreli ve rastlantıya bağlı değişimler.
   
2. 
   Periyodik olarak ve düzenli bir şekilde meydana gelen değişimler.
   
3. 
   Sürekli ve sistemli olarak meydana gelen değişimler. Bu tip olaylar sonucunda ekosistemin yapı ve fonksiyonları önemli ölçüde değişir.
   

6.1 Ekosistemlerde Kısa Süreli ve Rastlantıya Bağlı Değişmeler

Bu tür değişmeler, ekosistemlerin yapı ve fonksiyonlarında geçici ve basit olarak nitelenebilen bazı farklılıklar meydana getirir. Örneğin, sıcak bir günde güneş aniden bulutun arkasına girerse böceklerin aktivitesi yavaşlar veya tamamen durur. Nemli ve serin bir günde ise bazı çiçekler hemen kapanır, yılanlar ve fareler yuvalarından çıkmaz. Bu tür değişiklikler geçici olup ekosistemlerin yapı ve fonksiyonunu değiştirmez.

6.2 Ekosistemlerde Periyodik Olaylarla Meydana Gelen Değişiklikler

Düzenli bir şekilde tekrarlanan gece ile gündüz, mevsimler, gel-git olayları gibi olaylara bağlı olarak oluşan değişikliklerdir. Bunlara ritmik olaylar da denir. Tüm canlılar, çevre faktörlerinin bu ritmik özelliklerine göre yaşam aktivitelerini ayarlar. Örneğin; yumurtlama, kış uykusuna yatma, göç dönemleri ritmik olaylara göre ayarlanmıştır. Yani canlılar, kendi içlerindeki zaman bildiren özellik yardımıyla dış koşullara uygun bir yaşam oluşturur ve içsel ritm ile dıştaki ritmik olaylara uyacak bir fizyolojik aktivite gösterirler. Bu tür değişimler iki başlık altında incelenebilir:

a. Günlük Olaylara Bağlı Değişmeler

Çevre faktörlerinden sıcaklık ve ışığın, gerek şiddet gerekse süre bakımından günlük değişimi, canlıların solunum, transpirasyon gibi aktiviteleri üzerinde çeşitli değişiklikler meydana getirir. Gece ile gündüz arsındaki sıcaklık farklarına bağlı olarak canlıların gösterdiği reaksiyona Termoperyodizm, ışıklı sürenin uzunluğuna bağlı olarak gösterdiği reaksiyona ise Fotoperyodizm denir. Canlıların, ışıklı süreye bağlı olarak gösterdiği tepki, sıcaklık farklarına karşı gösterdiği reaksiyondan daha önemlidir.

Fotoperyodizm, canlıların gündüz uzunluğuna bağlı olarak fizyolojik aktivite göstermesi olarak tanımlanırken, bu ışıklı devreye de fotoperyod denir. Bazı bitkiler, gündüzlerin daha uzun olduğu devrede çiçek açabilirler. Bunlara uzun gündüz bitkileri denir. Bazı bitkiler ise gecelerin uzun olduğu dönemde çiçek açabilir. Bunlara da kısa gündüz bitkileri denir. Gündüzlerin kısa olduğu yerlerde bitkilerin büyümesi çaplarının genişlemesi ve boylarının uzaması ile gerçekleşir. Kutup bölgelerine yakın yerlerde, gündüzler yaz mevsiminde çok uzun olduğu için bu bölgede daha çok uzun gündüz bitkileri, örneğin çavdar, arpa, vb. yetişir. Tropiklerde ise daha çok, kısa gündüz bitkileri yaygındır. Birçok bitkide ise gündüz uzunluğu ile çiçek oluşturma arasında belirli bir ilişki yoktur. Bunlara gündüz uzunluğuna nötr bitkiler denir. Örneğin ağaçlar bu gruba dahildir. Işıklı periyodun uzunluğu ve ışık şiddeti hayvanlar üzerinde de etkilidir. Örneğin; bazı hayvanlar, zararlı ultraviyole ışınlarından korunmak için tüylerini uzatırlar. Kuşların ötmesi de ışıklı döneme bağlıdır ve ışık süresi azaldıkça ötme süresi de değişir.
b. Mevsimlik Olaylara Bağlı Değişimler

Canlıların en göze çarpan yaşam aktivitelerinden biri de mevsimlik değişimlere kendilerini uydurmuş olmalarıdır. Mevsimlik değişmeler ile bitki ve hayvanların üreme, göç, hareket etme ve diğer fizyolojik aktiviteleri uyum içindedir. Bitki ve hayvanlar için mevsime bağlı olarak tekrarlanan altı değişik düzen vardır. Bunların her birine aspekt denir. Örneğin sonbahar aspektinde geniş yapraklı ağaçlar yapraklarını dökerler. Nedeni, bitkinin kış dönemi için koruyucu önlemler almasıdır. Bu önlemlerin başlıcaları:

• 
  Işığın az olduğu kış mevsiminin sonunda bitki üzerindeki tomurcukların daha çok ışık almasını sağlarlar.
  
• 
  Yapraklarını dökerek buharlaşma yüzeyini azaltmış olurlar. Böylece fizyolojik buharlaşmanın yani topraktaki suyun alınmasının zor olduğu dönemde daha az su kullanırlar.
  
• 
  Dökülen yapraklar, toprak üzerindeki mikroorganizmalara bir yaşam kaynağıdır ve kökleri bir örtü gibi aşırı soğuktan korur.
  
• 
  Kışın kar yağdığında ağaç üzerindeki karın meydana getireceği basınç yüzeyini azaltmış olurlar.
  
• 
  Yapraklarda birikmiş bazı zararlı maddeler uzaklaştırılmış olur.
  

Mevsimlere bağlı değişim, hayvanlar üzerinde de etkilidir. Bazı hayvanlar, kış uykusuna yatar, üreme ve doğum dönemleri mevsime göre ayarlanır ve yavrular daha rahat büyüyebileceği ve besin bulacağı dönemde dünyaya gelir.

6.3 Ekosistemlerde Uzun Süreli Değişimler
Ekosistemleri oluşturan canlı ve cansız çevre sürekli olarak değişir. Özellikle, insanların teknolojik güçlerini hatalı kullanmaları sonucunda, ekosistem tahribatı ve bu tahribata bağlı değişimler sıkça görülmektedir. Örneğin, ormansız hale gelmiş stepler, kurutulmuş sulak alanlar vb. İnsanlar tarafından kısa sürede yapılan bu değişiklikler, jeolojik devirler boyunca doğal olarak meydana gelen değişiklerden hem farklı hem de büyüktür. Doğada ise insanın bu etkileri dışında, doğal yasalarla meydana gelen ve tahripten sonra iyileşmeyi, kararsız dengeden kararlı dengeye geçmeyi sağlayan değişimler yada dinamik süreçler vardır ki bunlara “Süksesyon” denir.
7. EKOLOJİK SÜKSESYON
Ekosistemlerdeki canlı ve cansız varlıklar, çevre faktörlerinin sürekli etkisi altındadır. Aynı zamanda, sürekli bir değişim ve dinamizm içindedirler. Bu değişim, dengeyi sağlamak ve kararlı bir durum yaratmak yönündedir. Bir faktörün değişmesi diğerlerini de etkiler. Örneğin, bir yetişme ortamında, iklimin kuraklaşmasıyla toprak özellikleri ve buna bağlı olarak da bitki türleri değişir. Ekosistemde primer üretimle tüketim arasında bir dengesizlik olması halinde canlı toplumda bir değişim oluşur ve yeni süksesyon başlamış olur.
Ekolojik süksesyon, canlı toplumların kontrolü altındadır. Her canlı, fiziksel çevreyi ve mikroklimayı değiştirir. Böylece, diğer organizma grubu için elverişli koşullar yaratır. Ekolojik süksesyonun başlangıcında litolojik özellikler ve makro iklim egemen iken, sürecin son evrelerine doğru mikro iklim, pedolojik özellikler ve canlılar topluluğu egemen olur. Herhangi bir nedenle boşalan veya yeni oluşan bir ortama ilk önce uygun türler gelip yerleşir. Bunlara öncü tür adı verilir. Bunlara genelde hızlı üreyebilen ve büyüyebilen türlerdir. Örnek olarak bir yıllık otsu bitkiler gösterilebilir. Bu öncü bitkiler daha uzun yaşamlı ve yüksek türleri izler. Bunlarda zamanla gelişerek öncü türleri gölgede bırakır ve bir müddet sonra da ortadan kaldırırlar. Süksesyonun ilk evresinde sistem gençtir. Bu evrende çok hızlı olan birincil üretim hızı otsulardan ağaçsılara gidildikçe azalır. Buna karşın toplam biokütle artar. Sistemdeki tür sayısı ve türlerin birbiriyle olan ilişkileri de artarak son ve karmaşık evreye yaklaşılır. İşte süksesyonun doruk noktasına eriştiği olgunluk evresine klimaks adı verilir.
Süksesyon ile oluşan değişiklikleri dört grupta toplayabiliriz.

• 
  Ortamsal özelliklerini değişimi sonucu bölgede bulunan türlerin yaşamlarını güçleşmesi ve bölgeye yeni girmiş türlerle giriştikleri rekabet kaybetmeleri sonucu oluşan süksesyon
  

• 
  Birinci faktörün tam aksine bölgedeki mevcut türlerin yerine başka türlerin yerleşmesine engel olur. Terk edilmiş kültür alanlarını buna örnek verebiliriz.
  

• 
  Üçüncü faktörde hayvan türlerinin etkisi söz konusudur. Doğa da yapılan gözlemler sonucu hayvan türleri bazı bitkiler üzerinde etkili olduğu gözlenmiştir. Bazı zararlı böcek türlerinin bitkiler üzerindeki etkileri.
  

• 
  Doğa olayları sonucu bulundukları bölgede yaşayan türlerinin sonunun gelmesidir. Örnek olarak buzul istilası, yangın, lav, fırtına, kuraklı vb.
  

Ekosistemlerin yapı ve fonksiyonlarında değişiklik meydana getiren en önemli faktör, zamandır. Özellikle, çok genç ve öncü durumda olan bir ekosistem uzun zaman sürecinde süksesyon ile olgun bir ekosisteme dönüşür. Yani klimaxa ulaşır. Genç ekosistemlerde, madde ve enerji bakımından girdiler çok, çıktılar azdır. Olgun ekosistemlerde girdi ve çıktılar denge halindedir.

1. 
   Genç Ekosistemler: Girdiler, çıktılardan daha fazladır. Bu nedenle sistemin yapısı gelişir ve bunun sonucunda sistem bir bütün olarak büyür. Buna pozitif değişim durumu denir. Örneğin; yeni ağaçlandırılmış bir yetişme ortamı.
   
2. 
   Olgun Ekosistemler: Girdiler ve çıktılar birbirine denktir. Sistem denge durumuna erişmiştir. Örneğin; ana kayalar ayrışmış, olgun topraklar meydana gelmiş, üzerindeki canlılar gelişimini tamamlamıştır. Yine de denge halindeki bir sistem dinamizmi tamamen durmuş aktif olmayan bir sistem demek değildir.
   
3. 
   Yaşlı Ekosistemler: Çıktılar, girdilerden daha çoktur. Böylece sistemde kayıplar olur, sistem daralır ve yaşlanır. Buna negatif değişim durumu denir. İdare süresini doldurmuş veya geçirmiş bir orman örnek verilebilir.
   

7.1 Süksesyonun Oluşumuna Göre Çeşitleri

1. 
   Primer Süksesyon: Doğal koşulların elverişsizliği nedeniyle başlangıçta çıplak olan bir alanda, doğal koşulların bitki yetiştirilmesine elverişli olacak şekilde değişmeye başlaması ile birbirini izleyen bitki topluluklarının ard arda meydana gelmesi olayına primer süksesyon denir. Örneğin, lav akıntı yolunun zamanla değişik bitki toplulukları tarafından kaplanması veya çıplak bir arazide orman örtüsünün oluşumu ile sonuçlanan süksesyon (Şekil 18).
   

Şekil.18. Ekolojik süksesyon

2. 
   Sekonder Süksesyon: İnsanların etkisiyle canlı toplumların ortadan kaldırıldığı yerlerde, insanın olumsuz aktivitesinin sona ermesiyle birlikte oluşan süksesyon sürecine sekonder süksesyon denir. Örneğin, orman yangınlarından sonra çıplak kalan arazinin zamanla yeşil bir örtü ile örtülmesi. İnsanların, canlıların yaşamasına elverişli olmayan ortamları, canlıların doğal olarak oraya gelmelerini sağlayacak şekilde değiştirmeleri ile oluşan süksesyona da sekonder süksesyon denir. Örneğin çöl ve bataklıkların canlıların yaşayabileceği hale getirilmesi.
   

Süksesyon sürecinin doğada kolay bir şekilde belirlenmesi en iyi sekonder süksesyonda gerçekleşir. Primer süksesyonlarda ise bu belirleme güçtür. Örneğin, orman ekosistemlerinin klimaxa ulaşıp ulaşmadığını belirlemek oldukça ayrıntılı çalışmalar gerektirir.

7.2 Süksesyonla Ekosistemde Meydana Gelen Değişimler

1. 
   Süksesyon sonucunda ekosistemin gelişimi sağlanmış olur.
   
2. 
   Ekosistemlerde enerji akımı ve mineral madde dolaşımında değişiklikler olur.
   
3. 
   Hayvan ve bitki toplumlarında tür sayısı ve çeşitliliği artar.
   
4. 
   Biyokütle ve dikili ürüne ait organik madde miktarı artar.
   
5. 
   Biyolojik toplumun net üretiminde azalma, solunumda bir artış söz konusu olur.
   
6. 
   Süksesyonla meydana gelen değişim, sadece canlı ve cansız toplumlar üzerinde değil, dışarıdan gelen canlı varlıkların da rol oynaması ile meydana gelebilir. Örneğin orman yangınlarından sonra başka yerlerden gelen yosun ve mantarların süksesyon olayını başlatması gibi.
   
7. 
   Süksesyon ile ekosistemlerin dengeye kavuşması, uzun ömürlü jenerasyonlara ait türlerin ekosistemde egemen olmasıyla gerçekleşir. Bu nedenle, orman ekosistemlerinde denge, çayır ekosistemlerinden daha fazladır. Süksesyon sürecinin tamamlanması, ortalama 100 yıl gibi bir zamana gereksinim gösterir.
   
8. 
   Doğal süksesyonun topluma ait türler üzerindeki baskısı, ekolojik gelişimin denge durumuna yaklaşması oranında artar.
   
9. 
   Süksesyon sürecinde en yüksek net üretime erişildikten sonra, biyokitle miktarı, tür sayısı, ürün ve solunum oranı bir süre daha değişmeye devam eder.
   

7.3. Ekolojik Süksesyonun Önemi
Ekolojik süksesyon ilkeleri insanlık için büyük önem taşır. İnsanlar, büyük miktarda primer ürüne gereksinim duyduklarında ilk süksesyon basamaklarındaki besin kaynaklarını kullanmak zorundadırlar. Klimax aşamasına gelmiş bir toplumda, üretim düşmekte ama solunumla harcanan besin maddesi miktarı artmaktadır. Diğer yandan, klimax toplumun değişmezliği ve fiziksel kuvvetleri kontrol yeteneği insanlar için gereklidir. Bu nedenle, verimli ve dengeli bir çevreye sahip olmanın tek yolu enerji-madde alışverişi bakımından genç ve olgun süksesyon basamaklarının bir araya getirilmesidir. Böylece, genç organizma toplumlarında üretilen besin fazlası yaşlı basamaktakileri besleyecek, kendileri için besin maddelerinin yenilenmesini sağlayacak ve şiddetli dalgalanmalar gösteren çevre koşullarına dengeleyici etki yapacaktır. Bu durum, hem karasal, hem de sulara ait ekosistemlerde mevcuttur. Örneğin, karasal ekosistemlerde, düzlüklerdeki verimli tarım tarlaları, yamaçlar ve tepelerde çeşitli yaşlardaki ormanlar ve meyve bahçeleriyle karıştığında, sözü edilen süksesyon basamağını oluştururlar. Buradaki tarım tarlaları genç doğayı, ormanlar ise yaşlı basamağı oluşturur. Her iki ekosistemi karşılıklı olarak düzgün ilişkiler içinde tutmak çok önemlidir. Bahsedilen örnekte, kısa bir sürede yüksek bir ürün almak için ormanlar kesilirse yüzeysel akışın artacağı, toprağın su sisteminin bozulacağı, kaynakların kuruyacağı, erozyon ile ana toprağın gideceği, tarım alanlarının da bundan zarar göreceği çok açıktır. Dolayısıyla, süksesyon sürecinin etkileri ve süksesyon sonucunda meydana gelen ekosistemlerin yapısal ve fonksiyonel değişimlerden, ekosistemlerin dengesini bozmadan doğal kaynaklardan düzenli bir şekilde yararlanma gerekliliği sonucu çıkmaktadır.

8. YERYÜZÜNÜN BÜYÜK EKOSİSTEMLERİ
Ekosistemler, büyüklük, üretim, yapı ve fonksiyon bakımından çok çeşitlidir. Biyofer üzerinde sulara ait ekosistemler ve karasal ekosistemler olarak iki ana ekosistem grubu ayırabiliriz.
8.1 Karalara ait büyük ekosistemler
Karalar üzerindeki ekosistemler genel olarak; ormanlar, orman kıyıları ve yerleşim alanları, stepler, tundralar, çöller olarak sınıflandırılabilir (Şekil 20).

Şekil 20. Karasal ekosistemler

Karasal ekosistemlerin yapı ve işlevleri iklim faktörlerine göre şekillenir. Bunlar, büyük yaşam birliklerine ayrılmaktadırlar. Belirli enlem dereceleri arasında uzanan bu iklim kuşaklarında yaşayan canlı toplumların tür bileşimleri değişiktir. İklim kuşaklarının yarattığı bu etki, yükseklik faktörü için de söz konusudur. İklim elemanlarından sıcaklık, nem ve fizyografik faktörlerden enlem derecesi ve denizden yükseklik esas alınarak karalar üzerinde biyomlar ayrılmaktadır. Karasal ekosistemlerde nem, kısıtlayıcı faktördür. Havadaki ısı değişiklikleri karasal ekosistemlerde suya nazaran daha fazladır ve ısı suya göre daha yüksektir. Karalar, okyanuslar gibi devamlı değildir. Serbest hareket için bazı engelleri vardır. Karaların devamsızlığı benzer toplulukların ayrı türler oluşturmasına neden olur.
Ormanlar, ekolojik gelişim ve değişimin kavranmasında en tipik doğal ekosistemlerdir. Asıl öğe, diğer canlıların yaşam kaynağı olan ve yüzlerce yıl yaşayabilen ağaçlardır. Sağlıklı ve olgun olanlar doğal hammadde kaynağı, zayıf olanlar mikroorganizmaların besin kaynağı olurlar. Toprağa düşen yeni tohumlar sayesinde orman kendini yeniler. Ormanlar, dünya üzerinde oldukça geniş bir alana sahiptir ama yangın ve yanlış kesim sonucunda hızla yok olmaktadır. Örneğin ülkemizin %26’sı ormanlarla kaplı olduğu halde yarısından çoğu verimsizdir. Ormanlarımız, ağaç türleri bakımından oldukça zengindir. Özellikle bazı türler, sadece bizim ülkemizde yetişir. Örneğin; sığla ağacı, şimşir ağacı. Özellikle nem bakımından elverişli deniz kıyıları ve dağlık alanlar ormanların yayılış gösterdiği yerlerdir. Üç ana tip orman mevcuttur; iğne yapraklılar, yapraklarını döken geniş yapraklılar ve karışık ormanlar. Akdeniz ikliminin hüküm sürdüğü yerlerde ise makiler yaygındır.
Çöller, her zaman kurak, bazen sıcak bazen de soğuk olan yerlerdir. Çöl ekosisteminde canlı sayısı ve çeşidi azdır. Çöl ekosisteminde yaşayan canlılar az miktarda su kullanırlar ve burada yaşayabilmek için zor koşullara dayanmaları gerekir.
Stepler; yazları sıcak, kışları soğuk, yağışın düzensiz olduğu iklim tipinin görüldüğü alanlarda yaygındır. Steplerde yaşayan doğal bitkiler kuraklığa dayanıklıdır.

Tundra bitki örtüsü düşük sıcaklıklara dayanabilen otlar çalılar ve yosunlardan oluşur. Yağış olduğu zamanlarda bölge bataklık ve turbalık bakımından zengin bir yapıya sahip olmaktadır.

8.2 Sulara ait büyük Ekosistemler
Su ekosistemleri, denizler, nehir ağızları ve deniz kıyıları, nehir ve ırmaklar, göller ve tatlı su bataklıkları olarak sınıflandırılabilir.
Denizler: Denizlerin atmosfer, mineral çevrimi ve dünya iklimi üzerinde çok büyük bir etkisi vardır. Okyanusların bir ihtiyaç deposu olarak değil, bütün hayatın destek sistemi olarak düşünülmesi gerekir. Yeryüzünün %71’ini kaplayan denizlerde, bütün derinliklerde yaşam mevcuttur. Denizler devamlı olduğundan kısıtlayıcı faktörler ısı, derinlik ve tuzluluktur. Denizlerdeki ortalama tuzluluk %₀ 35’tir. Bunun %₀ 27’si sodyumklorür, magnezyum, potasyum ve kalsiyum tuzlarıdır. Okyanuslardaki sirkülasyon ve kutuplar ile ekvator arasında bulunan atmosferdeki ısı farkı bütün sene aynı yönden esen alize rüzgarlarını oluşturur. Bu da, dünyanın dönüşüyle birlikte yüzey akımlarını meydana getirir (Şekil 21). Isıdaki ve tuz oranındaki farklılıktan dolayı bunlar derin akımlara dönüşür. Denizlerde, akımların yarattığı ısı farkı ve ayrıca derinliğe bağlı olarak farklı canlı türleri yaşamaktadır.

Şekil.21 Okyanus Akıntıları

Denizlerin içinde taşıdığı özelliklere göre ayrılabilen bölgeler vardır. Kıta sahanlığı, kıyıdan başlayarak ilk sığ bölgeyi gösterir. Bu bölge, kıyıya en yakın bölgelerdir. Bunu takip eden bölge gel-git bölgesidir. Bundan sonraki bölge oceanic (okyanusa ait) bölge olarak adlandırılır. Bathyal bölgede su altı erozyonları ve heyelanlar oluşur. Abyssal ise en derin okyanus bölgesidir (Şekil 22).

Şekil 22. Deniz İçindeki Bölgeler

Denizlerde yaşayan canlıları, tatlı sularda yaşayan canlılar gibi sınıflandırmak zordur. Tatlı sularda olmayan süngerler, deniz kestaneleri, yumuşakçalar, eklem bacaklılar, algler, balıklar denizlerdeki önemli canlılardır.
Denizlerdeki canlıların yaşamını etkileyen akıntılardan başka ortaya çıkan diğer önemli olay kıyı bölgelerinde ortaya çıkan upwelling adı verilen suyun dipten yüzeye çıkması olayıdır. Rüzgarlar, uçurum ve sarp kayalıklarda yüzeydeki suyu alarak yerine daha dipteki zengin besinli suyu getirir. En verimli balıkçılık bölgeleri bu yerlerde kurulur ki buna en iyi örnek Peru kıyılarıdır.
Nehir ağızlarına, haliç adı da verilebilir. Haliçler bir geçiş bölgesidir ve tuz oranı çok değişken olan düzensiz su ekosistemlerine dahildirler. Haliç, deniz suyu ve karadan gelen tatlı suyun karıştığı, denizle bağlantısı olan kapalı bir bölgedir. Dolayısıyla yaşayan organizmalar tuz oranına karşı töleranslı olmalıdırlar. Buralarda denizden ve tatlı sudan gelen canlı türleri karışmıştır. İstiridye örnek olarak verilebilir. Besin açısından zengin ve güvenli olduklarından bazı tür balıklar yumurtalarını haliçlere bırakırlar. Bu nedenle de haliçler önemlidir. Kıyılar ve haliçlerde önemli bir etkiye sahip diğer bir oluşum, periyodik olarak meydana gelen gel-git olayıdır ki, yüksek ve alçak gel-git olmak üzere iki çeşittir. Yüksek gel-git günde iki kez olur. Ay ve güneş tutulduğunda alçak ve yüksek gel-git arasındaki fark çok aza iner.
Göller, akarsular ve bataklıklar, tatlı su ekosistemlerine dahildirler. Bunlar, ekolojik denge açısından deniz ve karasal ortamlarla karşılaştırıldıklarında, daha az yer kaplamakla beraber canlılar için önemleri çok büyüktür. Tatlı su ekosistemleri, ekolojik olarak; enerji ve besin döngülerindeki yerlerine göre, üreticiler, makro-mikro tüketiciler ve ayrıştırıcılar olarak farklı türler barındırırlar.
Akarsular ise hızlı akan bölge ve gölet bölge olmak üzere ikiye ayrılır. Hızlı akan bölgeler, suyun silt ya da diğer gevşek maddelerin çökemeyeceği derecede hızlı aktığı sığ bölgelerdir. Gölet bölge, akımın yavaş olduğu silt ve gevşek maddelerin dibe çöktüğü derin sulardır. Bu bölgede dip yumuşak olduğu için bentoslar yaşamaz ancak nekton ve planktonlar yaşayabilir. Tatlı sularda en önemli üreticiler alglerdir.
Göllerde su ortamını, yaşayan organizmalara göre bölgelere ayırmak mümkündür. Bir göl ortamında ışığın geçtiği özellikle sığ olan bölge, litoral bölgedir ve perifitonlar yaşar. Limnetik bölge çok az ışık alır, nekton ve neustonlar yaşar. Işığı almayan Profundal bölge de ise sadece mantarlar ve bakteriler yaşar. (Şekil 23)

Şekil 23. Göl ortamındaki düşey zonlar

Göller biyolojik üretkenliklerine göre sınıflandırılabilir:

1. 
   Oligotrofik Göller: Jeolojik olarak genç göllerdir. Suları derin, üretimleri az, tür çeşitliliği, oksijen miktarı bütün mevsimlerde ve derinliklerde fazladır. Bu göller, kalsiyum, fosfor ve azot bakımından fakirdir. Göl tabanında askıda organik madde miktarı azdır (Şekil 24).
   

Şekil 24. Oligotrofik bir gölde katmanlar

2. 
   Mezotrofik Göller : (Normal besinli) Bu göllerde suyun yeşilimsi bir rengi vardır. Orta derecede balık üretimi olur. Oligotrofik ve ötrofik göl tipi arasındadır.
   
3. 
   Ötrofik Göller : (İyi besinli) Genellikle sığ göllerdir ve bitki temel besin maddesi ile organik madde bakımından zengindirler. Yüksek verimliliğe sahip olduğundan göl otlarla kaplanabilir. Dipte veya askıda organik madde miktarı da genellikle fazladır. Oksijen miktarı mevsimlere göre değişiklik gösterir. Sadece alg üremesi değil alg patlaması da görülür. Dünyada birçok göl sığlaşmaya bağlı olarak yıllar boyunca yığılan maddeler nedeniyle bataklık haline dönüşmekte ve ötrofik hale gelmektedir (Şekil 25).
   

Şekil 25. Ötrofik göldeki katmanların oligotrofik göl ile karşılaştırılması

4. 
   Dystrofik Göller : (Kötü besinli) Çoğunlukla yumuşak zeminli, yağışlı yerlerde ve yaşlı dağlarda görülür. Fosfor, azot ve organik maddeler bakımından zengin, tür çeşitliliği bakımından fakirdir. Alg patlamaları pek sık olmaz. Derin sularında oksijen bulunmayan bu tip göllerde genellikle su sığlaşır ve göl sonunda bataklığa dönüşür.
   
5. 
   Mikrotrofik Göller : Dystrofik göl özellikleri göstermekle beraber daha üreticidirler.
   

8.3 Ötrofikasyon
Doğal veya suni olarak azot ve fosfor gibi temel besin maddelerinin suya katılması veya sudaki bitki ve hayvanlar tarafından değiştirilerek suyun doğal varlığının dolayısıyla kalitesinin bozulması olayına denir. Ötrofik, kelime anlamı olarak “iyi beslenen” demektir. Bu tanıma göre, sadece yaşlanan ve değişen durgun su kütleleri için ötrofikasyondan söz edilebilir. Akarsular bu anlamda yaşlanmazlar ve ötrofikasyon meydana gelmez. Aslında doğal bir olay olan ötrofikasyonun tesirleri ile gölün değeri; su temini, dinlenme ve estetik açısından azalıyorsa ötrofikasyon kirlenme olarak kabul edilebilir. Göllerin bazıları doğal olarak ötrofik hale gelebildiği gibi bu olay insanlar tarafından da hızlandırılmaktadır.
Ötrofikasyon oluşumu sulardaki besin zincirleriyle alakalıdır.
Alg Zooplankton Küçük Balıklar Büyük Balıklar
Sulardaki besin zinciri ne kadar gelişmiş ve fazla üretken durumda ise azot ve fosfor o kadar fazla olur. Bu maddelerin normalden fazla olması dengeyi bozar ve zooplanktonlar tarafından tüketilmeyecek kadar fazla miktarda alg üremesine neden olur. Su bulanık hale gelir, yüzen algler sahile vurur ve çürür, kötü kokular çıkarır. Alglerin dibe çökmesi ve dipteki bakteriler tarafından ayrıştırılması sonucu tabandaki oksijen miktarı azalır ki bu da ticari balık üretimini engeller. Ayrıca, anaerobik ayrışma olayı sonucunda meydana gelen tat ve koku içme suyu arıtımını zorlaştırır. Göl ötrofik hale geldikten sonra nokta kaynaklardan besin maddesi giriş azalsa bile mevcut durum uzun zaman devam eder.
8.3.1. Ötrofikasyona neden olan faktörler

1. 
   Jeofiziksel Faktörler: Radyasyon, sıcaklık, rüzgar, buharlaşma ötrofikasyona neden olan faktörlerdir. Drenaj sahasındaki ve göl havzasındaki toprağın jeolojik özellikleri göldeki suyun kalitesi için önemlidir. Tarımsal sistemde yüzeysel sularla çok az azot ve fosfor taşınır. Evsel atık sularda ise fosfor oranı çoktur ve ortalama yüzde 60’ı deterjanlardan kaynaklanır. Sel ile taşınan kil ve mineral partikülleri de çökerek suyun bulanıklaşmasına ve ışık girişinin azalmasına neden olur. Toprak erozyonu da aynı şekilde etki yapar ve temel besin maddeleri hazır olduğu halde suyun üretme kabiliyeti azalır.
   
2. 
   Biyokimyasal Faktörler: Göle akan madde miktarı aynı zamanda ötrofikasyona katkıda bulunur. Bununla beraber, suyun içindeki yada göldeki azot ve fosfor kaynaklarının, tüketilen organik maddelerin, biyokimyasal parçalanma sonucu yenilenmesi gerekir. Bunu, ayrıştırıcılar yapar. Su sıcaklığı arttıkça ayrışma hızlanır. Açığa çıkan besin maddelerinin de tekrar üretime katılmak üzere gölün üst seviyelerine transferi söz konusudur. Ayrıca, daha fazla ışık alan bölgelerde biyolojik büyüme daha fazladır ve diğer zararlı maddelerin varlığı organik büyümeyi etkiler. Örneğin, organik maddelerin bakteriler tarafından ayrışması sonucu karbondioksit ortaya çıkar ve miktarı derinliğe göre değişir. Çeşitli derinliklerde alg üretimi sonucu CO₂ üretilmesi ve harcanması ile alg üretimi miktarı değişir ve bulunduğu çevrenin bitki ve hayvanlarını etkiler.
   

8.3.2. Ötrofikasyon kontrolü
Ötrofikasyonun kontrolü için iki farklı yöntem izlenebilir.

1. Ötrofikasyona neden olan besin maddelerinin gölden uzaklaştırılması yöntemi:

a. Akım ve diğer şartlar elverdiği takdirde kullanılmış sular gölle ilişkisi olmayan yada aynı havzada bulunan nehirlere verilebilir.

b. Kullanılmış sular, azot ve fosforun aşırı bitki üretimine sebep olmayacağı ve gel-git olayından etkilenen yerlere verilerek uzaklaştırılabilir.

c. Daha iyi seyreltikleşeceği için kullanılmış suların, kıyı sularına verilmesi uygun olabilir.

d. Arıtılan atıksular, özellikleri bilindiği takdirde toprak sulanması için kullanılabilir.

2. Besin maddelerinin kullanılmış sulardan uzaklaştırılması:

a. Pis suların arıtılmasında fosforun giderilmesi amaçlandığında, çözüm için öncelikle fosforlu deterjanların kullanılmaması gereklidir.

b. Göllerdeki besin maddelerinin temizlenmesi için pompalayarak tabakalaşmayı kırmak ve suni bir karışım oluşturmak.

c. Çeşitli metodlarla su bitkilerinin kazınıp temizlenmesi de olanaklıdır.

9. POPULASYON EKOLOJİSİ
Populasyon, belirli bir ortamda yaşayan ve karşılıklı ilişkiler içinde bulunan aynı türe ait bireylerin oluşturduğu canlılar grubudur.
Ekosistemlerin yapı ve fonksiyonları sadece fiziksel çevre faktörlerinden değil, canlıların türü, toplum özellikleri ve karşılıklı ilişkilerinden de etkilenir. Farklı türler, farklı populasyon özellikleri yarattıklarından, küçük ve büyük birçok populasyonun çeşitli bölgelerde farklı iklim kuşaklarında, değişik sosyal yapılarda nasıl yaşam sürdürdüklerinin incelenmesi gerekir. Çünkü, populasyon dinamik bir varlıktır, çevresini etkiler ve çevresinden etkilenir. Dolayısıyla, bazı mekanlar, belirli populasyonlar için optimum koşullara sahipken, diğer populasyonlar için en kötü yaşama ortamını oluşturabilirler.
Populasyonlarda dört temel karakteristik vardır :

1. 
   Birey sayısı
   
2. 
   Bireyler arasındaki genetik benzerlik
   
3. 
   Canlılık (Yaşama gücü)
   
4. 
   Zaman ve mekan bakımından sınırlı oluşları
   

9.1. Populasyonun Dengesi
Populasyonun dengesi, sayı, yoğunluk, üreme, doğum ve ölüm oranları gibi özelliklerle karakterize edilir.

Sayı : Populasyonun büyüklüğü, belirli bir zamanda bir populasyonu oluşturan bireylerin sayısı olarak tanımlanabilir. Populasyondaki bireylerin sayısı iç ve dış faktörlerin etkisiyle değişebilir. Doğumlar ve iç göçler birey sayısını artırırken, ölümler ve dış göçler birey sayısını azaltır.

A>B ise populasyon gelişir.

A

A=B ise populasyon dengededir

Populasyon Yoğunluğu : Belirli bir alanda, bir mekan birimindeki birey sayısına populasyon yoğunluğu denir. Bu mekan birimi alan olabildiği gibi hacim de olabilir. Örneğin; bir ülkede 1 km²’de 30 insan yaşıyorsa nüfus yoğunluğu otuzdur. Su ortamlarından bir örnek verdiğimizde; 100 cm³ suda 14 canlı yaşıyorsa yoğunluk ondört olarak belirlenir. Yoğunluğun üst sınırı barındırma kapasitesine göre değişir. Barındırma kapasitesi ise besin, yerleşim mekanı genişliği, korunma olanakları, organizmanın doğal verilerden yararlanma yeteneği ve zamana göre değişen iklim koşullarının kontrolü altındadır.

Sosyal Yoğunluk : Belirli bir yerde bulunan bireyler arasındaki beslenme, korunma ve yerleşme gibi sosyal ilişkilerin sayısına denir.

Doğurganlık Oranı : Bir populasyonda her yüz ya da bin dişi bireyden meydana gelen doğum yapma yeteneğine sahip yavruların sayısına doğurganlık oranı denir.

Net Göç Oranı : Bir yılda populasyona göç yolu ile katılan ve populasyonu terk eden bireyler arasındaki farkın populasyondaki yüz bireye oranlanmış miktarına net göç oranı denir.
Net göç oranı =
Populasyonun değişim oranı = Doğum Oranı – Ölüm Oranı + Net Göç Oranı

olarak formüle edilebilir. Eşitliğin sağ tarafı sıfır olduğunda Statik Populasyon olarak adlandırılır.

Doğum, üreme Oranı : Bir populasyona belirli bir zaman biriminde, doğum veya üreme olaylarıyla katılan birey sayısının populasyonun büyüklüğüne oranıdır. Basit bir ifadeyle, 50 milyon nüfusu olan bir yerde bir yıl içinde 1 milyon canlının doğmasıyla ortaya çıkan doğum oranı şu şekilde formüle edilebilir:

Doğum Oranı = = %2

Ölüm oranı da aynı şekilde hesaplanır.

Populasyon artış oranı = doğum oranı – ölüm oranı

Örnek şehirde doğum oranı yılda 0.10, ölüm oranı yılda 0.03, populasyon artış oranı nedir?

0.10 – 0.03 = 0.07 veya yılda % 7.

Populasyonun ikiye katlanma süresi ise aşağıdaki formülle hesaplanır

D.T. = 70/r

r populasyon artış oranı

Örnek D.T. = 70 / % 7 = 10 yıl.

r büyüdükçe, D.T. küçülür
9.2. Populasyonun Yapısı
Populasyonun yapısı, populasyonu oluşturan bireylerin genetik ve ekolojik özelliklerine göre meydana gelen şekillenmedir. Ekolojik bakımdan şekillenme, populasyonun yaş sınıfları, cinsiyet oranı, mekana dağılımı gibi özellikleri tarafından oluşturulur.
9.2.1. Yaş sınıfları ve yaş piramidi
Bir populasyonu oluşturan canlılara ait bireylerin belirli zaman aralıklarına ait yaşlarını ifade eden terime yaş sınıfı denir. Örneğin; insan populasyonunun yaş sınıfları 0-10, 11-20, 21-30... v.b yaş grupları şeklinde veya çocukluk, gençlik, olgunluk gibi deyimlerle ifade edilir ki buna doğal yaş sınıfları denir.
Hayvanlarda yaş grupları, gelişim, üreme ve yaşlılık periyodu olarak üç aşamadır. Bitkilerde, örneğin ormanlar için, gençlik çağı, sıklık çağı, direklik çağı, ağaçlık çağı, yaşlılık çağı gibi yaş grupları belirlenebilir.
Yaş sınıflarındaki birey sayısı, miktarları ve bunların oranı, belirli bir zamanda meydana getirilen nesil sayısına, bir kezlik üreme ile dünyaya getirilen birey sayısına ve yaşam sürecine bağlıdır. Bir populasyonda farklı yaş sınıflarındaki bireylerin sayısı populasyon büyüklüğüne oranlanarak yüzde değerler halinde belirlenir ve bunlara göre bir grafik çizilirse yaş pramitleri meydana gelir. Bu piramitlerde, genç olgun ve yaşlı populasyonlar karakteristik görünümlere sahiptirler (Şekil 26).

Şekil 26. Genç, olgun ve yaşlı populasyonlarda yaş pramitlerine örnekler

Bunlara göre, genç populasyonlarda genç birey sayısı fazla, olgun populasyonlarda yaş grupları dengeli, yaşlı populasyonlarda ise olgun yaş grubunun birey sayısı fazladır. Genel olarak hızlı büyüyen populasyonlarda genç bireyler daha fazladır. Olgun populasyonlarda genç, ergin ve yaşlı bireyler eşit olarak dagılmıştır. Yaşlı populasyonlarda ise, büyük oranda yaşlı bireyler bulunur. Piramidin taban kısmının geniş olması, genç bireylerin oranının yüksek olduğuna işaret eder. Türkiye nüfusunun yaş piramidi bunun tipik örneğidir.

9.2.2. Populasyonlarda Mekana Dağılım
Ekosistemlerde yapıyı oluşturan en önemli karakteristiklerden biri de, bir populasyonun yaşadığı biyotopta bireylerin mekana dağılımıdır. Belirli bir mekan içinde bireyler birbirinden uzaklıklarına ve gruplaşmalarına göre geometrik bakımdan çeşitli dağılım şekilleri meydana getirir.

Populasyonların mekana dağılım yapıları, bireylerin mekan içinde bulundukları yerlere göre şekillenir. Mekana dağılım süreci ve bundan doğan yapı iki farklı şekil gösterir. Birincisi, populasyonlardaki bireylerin hareketi sonucunda meydana gelen dağılım yada mekan yapısıdır. Bu hayvanlar için geçerlidir. İkincisi ise özellikle bitkilerin tohum, spor gibi çoğalma ürünlerinin mekana dağılımıdır.

Mekan içinde populasyon dağılımının dört ana tipi vardır (Şekil 27).

1. 
   Rastgele dağılım : Bireylerin nerede elverişli yer bulursa oraya gitmeleri şeklinde oluşan dağılımdır. Bireyler arasındaki uzaklık farklıdır (Şekil 27a)
   
2. 
   Sistematik bireysel dağılım : Mekan içinde bireyler arasında ki uzaklık birbirine eşittir. Doğada çok seyrek görülür ve mesken savunması nedenlerinden biridir (Şekil 27b).
   
3. 
   Sistematik olmayan gruplaşma şeklindeki dağılım : Burada canlıların yan yana gelerek oluşturdukları grupların birey sayıları ve aralarındaki uzaklık farklıdır. Bunda sosyal etki ön plandadır. En çok görülen dağılım şeklidir. Örneğin, insanların bulundukları mekan içindeki dağılımı (Şekil 27c).
   
4. 
   Sistematik olan gruplaşma şeklindeki dağılım : Bir önceki dağılım şeklinin benzeridir. Fakat grupların birey sayıları ve gruplar arasındaki uzaklık eşittir (Şekil 27d).
   

a

b

… … … … …
… … … … …
… … … … …
… … … … …

c d

Şekil 27. Mekan içinde populasyon dağılım tipleri

9.3. Populasyon Dinamiği
Bir populasyonun birey sayısı, biyokitle miktarı, doğum ve ölüm oranları, genetik özellikler sürekli olarak değişim halindedir ve buna populasyon dinamiği denir. Bu dinamiğin iki önemli kavramı vardır. Populasyonun evrimi ve gelişimi.
1. Populasyon evrimi : Evrim, populasyon karakteristiklerinin zamana bağlı olarak değişim sürecidir. Bu değişim, bireyler arasında meydana gelen doğal seleksiyonun sonucudur. Ama burada evrim olayının birimi, birey değil populasyondur. Çünkü populasyonun bireyleri doğar, gelişir, ölür, fakat populasyon varlığını sürdürür. Bu nedenle, doğum ve ölüm oranıyla zaman ve mekan içindeki dağılım özellikleri populasyona aittir. Bir populasyonu oluşturan bireyler, ana ve babalarından kaynaklanan genetik materyale göre belirli karakteristiklere sahiptir. Üreme süresi esnasında bu genetik populasyonlarda yeni yavrulara anne ve babalarından farklı kombinasyonlarda genler gelebilir. Bunun sonucunda da biribirinden ve ana babalarından farklı bireyler ortaya çıkar. Ayrıca, güneş ışınları, sıcaklık, nem, kimyasal faktörler gibi birçok dış etken genetik materyalin değişmesine, yani mutasyona sebep olabilir. Genetik bakımdan az da olsa farklara sahip bu bireylerin bir kısmı içinde bulundukları çevre koşullarına daha iyi bir uyum sağlayabilir. Böylece, yaşam koşulları ve üreme yetenekleri daha üstün olur. Aksi karakterdeki bireyler çevre koşullarına uymadıkları için gelişememekte, rekabet edemedikleri için giderek yok olmaktadır. Sonuçta, çok üreyen ve çevreye uyum sağlayan bireyler egemen olur. Bu sürece doğal seleksiyon denir. Böylece evrim, populasyonun zamanla yaşlanmış olan genetik materyalinin değişmesini sağlayan doğal seleksiyonun bir sonucu olarak ortaya çıkar.
2. Populasyon gelişimi : Güç faktörünün etkisi olmaksızın biyotik potansiyel ile çevre direnci arasındaki ilişkilere göre bir populasyonun toplam organizma sayısında meydana gelen değişime populasyon gelişimi denir. Biyotik potansiyel her canlının kendi yapısına göre neslini sürdürmek bakımından sahip olduğu kuvvet ve yetenektir. Çevre direnci ise biyotik potansiyel üzerine organizmanın içinde bulunduğu ortamı olumsuz yönde etkileyen koşullara denir. Bu faktörlerin etkisi altında üç farklı şekilde populasyon gelişimi söz konusudur.

a) Yoğunluğu yüksek olan populasyonlarda bireylerin artışı da hızlı olabilir. Bu artış mekanın tür barındırma kapasitesi sınırına kadar devam eder. Bu tür gelişme gelişme sonucu ortaya çıkan grafiğin şekline uygun olarak J eğrisi denir (Şekil 28).

Şekil 28. Bir populasyonda bireylerin sürekli ve hızlı artığını gösteren J eğrisi

J şeklinde büyümede populasyon, kaynakları tükeninceye yada başka sınırlayıcı etkenlerle karşılaşıncaya kadar geometrik bir biçimde gelişir. Bundan sonrasında büyüme hemen hemen durur. Yoğunluk yeni bir hızlı büyüme olayı ortaya çıkıncaya kadar hızla düşer. Bu şekildeki populasyon büyümesi karasızdır ve populasyonun dışındaki faktörler tarafından belirlenir.

b) Bir populasyonda bireylerin artış hızı başlangıçta yavaş ve daha sonra hızlı ve daha sonra da tekrar yavaşlarsa buna sigmoid gelişim şekli denir ve grafik olarak S eğrisi şeklinde görülür. Birinci aşamada organizmalar yeni bir çevreye uyum sağlamaya çalıştıklarından gelişim yavaştır. İkinci aşamada artış çok hızlı devam eder, buna gelişim aşaması denir. Üçüncü aşamada ise artış hızı tekrar azalarak bir dengelenme meydana gelir. Buna da denge aşaması denir (Şekil 29).


Şekil 29. Populasyonda bireylerin önce yavaş sonra hızlı artığını gösteren sigmoid (S) eğrisi
S tipi populasyon büyümesi başlangıçta pozitif artış evresindedir (2,4,6,10,12,…..). Birey sayısı az olan için artış hızı düşüktür. Bireyler yeni alana yerleşmektedir. Artış hızının en yüksek olduğu dönem logaritmik artış evresidir (2,4,8,16,32,….). Üreme yaşındaki bireyler çoğunluktadır ve alana uyum sağlanmıştır. Negatif artış evresinde çevre direnci kendini gösterir. Avcıların, hastalıkların ve rekabetin şiddetlenmesiyle ölümler başlanmış, populasyonun büyümesinde gerileme olmuştur.
Populasyonlardaki bu gelişim şekilleri doğada bu kadar düzgün ve geometrik olarak meydana gelmez. Bunun nedeni, bir populasyonun yaşamı boyunca ekolojik faktörlerin hatta biyotik potansiyelin sabit kalmayıp mevsimlere, yıllara ve belirli zaman periyotlarına göre değişmesidir. Buna bağlı olarak da üreme, ölüm ve net göç oranları gibi populasyon dinamiğini sağlayan sistemlerde de değişim meydana gelmektedir. Bunların ortak etkisi sonucunda da populasyonların birey artışında dalgalanmalar meydana gelebilmektedir.
Populasyon dinamiği konusundan çıkacak çok önemli sonuçlar vardır. Mesela, bu ekolojik olayın ekosistemlerin dengesinde önemli rol oynamasıdır. Bu konudaki inceleme sonuçlarına göre, ekosistemin dengesini bozacak populasyon gelişim şekillerinin grafiklerinden ve bunlara göre geliştirilen matematiksel formüllerden, zararlı artışları hesaplanarak zamanında önlem alınması sağlanabilir. Örneğin; bir orman ekosisteminde, populasyon gelişimi incelenen bir böceğin populasyon yoğunluğunun o orman için salgın bir zarar yapacak boyutlara ulaşıp ulaşamayacağı hesaplanabilir yada belirli bir nüfus artışı oranına sahip ülkede nüfusun iki katına çıkacağı zaman hesaplanabilir ve gerekli planlamalar yapılabilir. İnsan populasyonunun gelişimi ile ekonomi ve sosyal olaylar arasında sıkı ilişkiler bulunmaktadır. Bu ilişki, insan populasyonuna ait gelişim sürecinin incelenmesinin ne kadar önemli olduğunu göstermektedir.
İnsan nüfusu başlangıçtan beri gelişim göstermiştir. Özellikle yerleşik yaşam biçimine geçildikten sonra, tarımın yaygınlaşmasıyla dünya nüfusundaki artış hızlanmış, sanayi çağı başladıktan sonra da bu artış hızı daha da yükselmiştir. Dünya nüfusunun iki katına çıkma süresi M.Ö. devirlerde 1500 yıl iken bu değer 1650’de 200 yıla, 1975’te ise 35 yıla inmiştir. Doğum oranlarının yüksek olmasının bazı nedenleri; geleneksel aile yapısı, eğitimin yetersiz olması, çeşitli dini baskılar, bazı sosyal ve politik sebepler, çocuk ölümlerinin azalması şeklinde sıralanabilir. Hızlı nüfus artışı, gelişmekte olan ülkelerde, kaynakların yetmemesine, kalkınma hızlarının yavaşlamasına, ekonomik ve sosyal sorunların artmasına neden olmaktadır.
Önemli sosyal ve ekonomik sorunları beraberinde getiren nüfus artışı sorunlarının çözümü için alınacak önlemler çok çeşitlidir. Bunlar iki grupta toplanabilir:

Doğrudan etkili önlemlerin başında, etkili nüfus politikası gelmektedir. Böyle bir politikanın başarı kazanabilmesi için ilk koşul nüfus ve aile planlamasıdır. Nüfus ve aile planlaması, nüfusun artış hızını azaltmak, fazla nüfusun doğurabileceği sosyal sorunları ortadan kaldırabilecek önlemleri almaktır. Bunun için;

• 
  Doğum oranının düşürülmesi,
  
• 
  Gençlerin ve özellikle kadınların eğitiminin sağlanması
  
• 
  Yaşlılara sosyal güvence sağlanması
  
• 
  Tüm ülke çapında etkin sağlık hizmetlerinin verilmesi
  
• 
  Ekonomik gelişmenin iyileştirilmesi.
  
• 
  Dünya üzerinde kaynakların doğru paylaşımının gerçekleştirilmesi de nüfus artışı probleminin dolaylı çözümlerinden biri olarak dikkate alınmalıdır.
  

10. Çevre Kirliliği Sorunları
Çevre sorunları ya da insanlığın ekolojik sorunlarının temel nedeni; insanların, doğal döngülerin dengesini, geliştirdikleri teknolojiyle bozmasıdır. Atmosferde karbondioksitin sera etkisi, ozon tabakasının delinmesi, çölleşme ve asit yağışları gibi evrensel afetlerin hepsi doğal döngülerin dengesinin bozulmasından kaynaklanan ekolojik sorunlardır. Ekolojik görüş açısından değerlendirildiğinde, çevre sorunlarının ekonomik ve teknolojik gelişmelerle özdeşleşmiş ekolojik dengesizliklerden kaynaklandığı sonucuna varılabilir. Başlıca çevre sorunlarını hava kirliliği, su kirliliği toprak kirliliği, gürültü kirliliği başlıkları altında toplayabiliriz. Ayrıca, katı atıkların yarattığı kirlilik ve radyoaktif kirlilik, ışık kirliliği gibi sorunlar da günümüzün önemli çevre sorunları olarak diğerlerine eklenmektedir.
Doğal kaynakların korunumu, kirlenme ile çok yakından ilgilidir. Eğer, kirlenmeyi kontrol altına alabiliyorsak, doğal kaynaklarımızı da koruyabiliyoruz demektir. Sağlıklı bir doğanın, insanlar için paha biçilmez bir değeri vardır. Yediğimiz tüm yiyecekler, aldığımız oksijen doğadan geldiği gibi insanoğlunun ürettiği atıklar da doğa tarafından zararsız hale getirilir. Bu dengenin korunabilmesi, insanlar için yaşamsal önem taşımaktadır.
Çevre sorunları disiplinlerarası bir konudur. Ekoloji ve diğer temel bilimdalları, çevre sorunlarının analizi için gerekli kavram ve yaklaşımları getirirler. Çevre sorunlarının çözüm yaklaşımlarını şu şekilde sıralayabiliriz:

1. 
   Çevre hukuku ve standartlarla ilgili bilimsel sorunlar
   
2. 
   Çevre ekonomisi ve plânlaması
   
3. 
   Eğitim
   
4. 
   Mevcut kirliliği temizlemek için teknoloji üretimi
   

Bu başlıklar altındaki konular kendi başlarına birer inceleme alanı oluşturacak kadar geniş kapsamlıdır. Yine de çevre sorunlarının yaratıcısı insan olduğuna göre insanın eğitilmesi ve doğa ve ekolojik şartlarla birebir örtüşecek bir teknoloji geliştirmesi, ekolojik denge ve dünya üzerinde yaşayan tüm canlılar için büyük önem taşımaktadır. Teknolojik uygulamalar kirlenmeyi azaltıcı ama verimi arttırıcı olmalıdır. Böylece, son yıllarda ortaya çıkan eko-teknoloji terimi de doğru bir yer bulmuş olacaktır. Ayrıca, yasal düzenlemelerin yapılması ve uygulanması konusunda yaptırımlar getirilmesi de çok önemlidir. Dünya, insanların elinde şekillendiğine ve geliştiğine göre ona doğru şekli vermek ve doğru geliştirmek yine insanların elindedir.

Kaynaklar

1. 
   Çepel, N., ‘Genel Ekoloji’, İstanbul Üniversitesi Yayını
   
2. 
   Boşgelmez, A., ‘Ekoloji I’ İsvak Vakfı, No.6, Ankara ,1997
   
3. 
   Miller, T., ‘Living in the Environment’, Books/Cole Publishing, A.B.D., 1999.
   
4. 
   Çepel, N., ‘Doğa, Çevre, Ekoloji ve İnsanlığın Ekolojik Sorunları’, Altın Kitaplar, İstanbul, 1992
   
5. 
   Odum, E.P., ‘Fundamentals of Ekology’, W.B. Sounders company, A.B.D, 1971.
   
6. 
   Karpuzcu, M., ‘Çevre Kirlenmesi ve Kontrolü’, Kubbealtı Yayını, İstanbul, 1996.
   
7. 
   Berkes, F., Kışlalıoğlu, M., ‘Ekoloji ve Çevre Bilimleri’, Remzi Kitapevi, İstanbul, 1990.
   
8. 
   Çepel, N., ‘Ekolojik Sorunlar ve Çözümleri’, Tübitak, Ankara, 2003.