10. Sınıf Ekosistem ve Madde Döngüleri — Konu Anlatımı

Yangından Sonraki Otuz Yıl

Bir çam ormanı yazın yanıyor. Geriye kararmış gövdeler ve kül kalıyor. İlk bahar gelince toprağı otlar ve tek yıllık çiçekler kaplıyor. 5-10 yıl içinde çalılar boy veriyor, ışığı kesip otların bir kısmını geri itiyor. 20-30 yıl sonra genç ağaçlar çalıların üstüne çıkıyor. Her aşamada gelen böcek, kuş ve memeli türleri de değişiyor.

Bu sıralı değişime süksesyon (ekolojik ardalanma) denir. Yangın sonrası gibi toprağın yerinde kaldığı durumda ikincil süksesyon olur; çıplak kayadan, likenlerle başlayan süreç ise birincil süksesyondur ve çok daha uzun sürer. Vaka, ekosistemin donmuş bir tablo değil, sürekli yeniden kurulan bir ilişkiler ağı olduğunu gösteriyor.

Aynı Orman, Beş Ayrı Düzey

Cansız (abiyotik) bileşenler ışık, su, sıcaklık, toprağın mineralleri ve pH'tır. Canlı (biyotik) bileşenler üç görevle tanımlanır: üretici besini kurar, tüketici hazır alır, ayrıştırıcı (bakteri ve mantar) ölü maddeyi parçalayıp mineralleri toprağa döndürür.

Adres ve Meslek: Habitat ile Niş

Bir sazlıktaki kurbağayı düşünelim. Habitat canlının yaşadığı yerdir: sazlık. Ekolojik niş ise o yerdeki rolüdür: böcekle beslenmesi, kuşlara av olması, hangi saatte avlandığı. Kısaca habitat adres, niş meslektir.

Aynı ağaçta yaşayan iki kuştan biri yalnız tepedeki, öteki yalnız gövdedeki böcekleri yiyorsa habitatları ortak, nişleri farklıdır; aralarındaki rekabet de bu sayede azdır. İki tür tam olarak aynı nişi paylaşsaydı uzun vadede biri öbürünü bölgeden çıkarırdı.

Türler arası ilişkileri tarafların kazanç-kayıp işaretiyle okumak kolaydır:

En Kısa Tahta Kuralı

Bir gölde ışık, sıcaklık ve oksijen yeterli; ama suda fosfat çok az. Algler beklenen kadar çoğalamıyor. Ne kadar ışık eklerseniz ekleyin sonuç değişmez. Büyümeyi en az bulunan etken sınırlar; buna sınırlayıcı etken denir. Tahtaları farklı boydaki bir fıçı ancak en kısa tahtanın hizasına kadar su tutar.

Tarlaya aşırı gübre akınca göllerde tam tersi olur: sınırlayıcı etken kalkar, alg patlaması yaşanır.

Basamaklar Tartılırsa

Bir otlakta basamakların biyokütlesi ölçülmüş olsun: üreticiler 5 000 kg, birincil tüketiciler 480 kg, ikincil tüketiciler 52 kg. Üstteki basamak alttakinin kabaca onda biri. Sebep, enerjinin yalnız %10 kadarının bir üst basamağa geçmesi. Üreticiler 20 000 kcal bağladıysa birincil tüketicilere 2 000, ikincillere 200, üçüncüllere 20 kcal kalır.

Mini soru: Bu zincire beşinci bir basamak eklenirse ona ne kadar enerji düşer? Yalnızca 2 kcal. Besin zincirlerinin 4-5 halkada bitmesinin hesabı budur.

Hangi Orman Daha Dayanıklı?

İki ormanda tür sayımı yapılmış:

Hangisi bir hastalığa ya da kuraklığa daha iyi dayanır? A ormanı. Hem tür sayısı fazla hem de bireyler türler arasında dengeli dağılmış. B'de bireylerin dörtte üçü tek türden; o türe özgü bir zararlı gelirse ormanın çoğu birden etkilenir. Besin ağında da aynı mantık işler: bir av türü azaldığında seçeneği çok olan avcı başka türe yönelir.

Daha zor bir örnek: Bir tarlada zararlı böceklere yoğun ilaç atılıyor, ertesi yıl bu böceklerle beslenen kırlangıçlar da azalıyor. İki açıklama birlikte geçerli olabilir. Kuşların besini azaldı; ayrıca ilaç kalıntısı böcek yoluyla kuşlara geçti. Ekosistemde tek bir halkaya yapılan müdahale ilişkiler yoluyla başka halkalara yayılır.

Azot Kapıdan Nasıl Girer?

Havanın yaklaşık %78'i azottur ($\mathrm{N_2}$), ama bitkiler bu gazı doğrudan alamaz. Azot döngüsü bu kapıyı açan basamaklardan oluşur:

1. Azot bağlama: baklagil köklerindeki yumru bakterileri ve topraktaki bazı bakteriler $\mathrm{N_2}$'yi amonyağa çevirir. Şimşek de az miktarda azot oksidi üretir.
2. Amonyaklaşma: ayrıştırıcılar ölü canlılardaki proteinleri parçalayıp amonyak açığa çıkarır.
3. Nitrifikasyon: nitrifikasyon bakterileri amonyağı önce nitrite, sonra nitrata ($\mathrm{NO_3^-}$) çevirir. Bitkiler azotu çoğunlukla nitrat olarak alır.
4. Denitrifikasyon: oksijensiz topraklardaki bazı bakteriler nitratı yeniden $\mathrm{N_2}$ gazına çevirip havaya verir.

Su döngüsü daha fizikseldir: buharlaşma, bitkilerden terleme, yoğuşma, yağış ve yer altına sızma. Yangından sonra bitki örtüsü kalkınca terleme azalır, yağmur suyu toprağa sızmak yerine yüzeyden akar; ilk yıllarda sel ve erozyon riski bu yüzden artar.

Yanılgılar ve Sınav Notu

Sık yapılan hata: "Popülasyon, bir alandaki bütün canlılardır." Hayır; popülasyon tek türdür. Bir gölette yaşayan bütün sazanlar popülasyon, sazanlar + kurbağalar + algler komünitedir.

İkinci yanılgı: "Baklagil azotu havadan kendisi alır." Azotu bağlayan bitki değil, kök yumrusundaki bakteridir; bitki karşılığında ona besin verir.

Sınav notu: "Sazlık" habitat, "böcek yiyip kuşa av olmak" niştir. Tabloda sayılar basamak basamak onda bire iniyorsa soru %10 kuralını soruyordur.

Sık sorulanlar