Ekosistem Ekolojisi ve Güncel Çevre Sorunları
Ekosistemin bileşenleri, besin zinciri ve ağı, enerji akışı ve %10 kuralı, ekolojik piramitler, biyolojik birikim, madde döngüleri, çevre sorunları ve biyoçeşitlilik.
- Ekosistemin canlı ve cansız bileşenlerini; birey, popülasyon, komünite, ekosistem ve biyosfer düzeylerini; habitat ile ekolojik niş arasındaki farkı
- Üreticileri (fotosentez ve kemosentez yapanlar), tüketicileri (otçul, etçil, hepçil) ve ayrıştırıcıları ekosistemdeki rolleriyle
- Besin zinciri ve besin ağında trofik düzeyleri bulmayı, bir tür ortadan kalktığında hangi türlerin kesinlikle etkileneceğini yönlü oklarla çıkarmayı
- Enerji akışını, %10 kuralıyla enerji ve biyokütle hesaplarını; enerji, biyokütle ve birey sayısı piramitlerini ve ters piramit örneklerini
- Biyolojik birikimi; su, karbon, azot ve fosfor döngülerini, özellikle azot döngüsündeki bakterilerin görevlerini
- Küresel iklim değişikliğinin canlılara etkilerini, biyoçeşitliliği tehdit eden etkenleri, Türkiye'nin biyoçeşitlilik açısından önemini, sürdürülebilirliği ve ekolojik ayak izini
Ekoloji ve ekosistemin bileşenleri
Canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle ilişkilerini inceleyen bilim dalına ekoloji denir. Bir gölü düşün: suda balıklar, kurbağalar, su bitkileri ve gözle göremediğimiz milyonlarca bakteri yaşar. Bu canlıların hepsi suyun sıcaklığından, içine giren ışıktan, sudaki oksijen ve mineral miktarından etkilenir; onlar da çevrelerini değiştirir. Belirli bir alandaki canlılar ile bu canlıları etkileyen cansız çevrenin oluşturduğu, kendi içinde madde ve enerji alışverişi yapan sisteme ekosistem denir.
Ekosistemin iki tür bileşeni vardır:
- Cansız (abiyotik) bileşenler: ışık, sıcaklık, su, nem, toprağın yapısı ve mineral içeriği, pH, havadaki oksijen ve karbon dioksit, rüzgâr, tuzluluk gibi fiziksel ve kimyasal etkenler.
- Canlı (biyotik) bileşenler: üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar. Bir canlı için diğer bütün canlılar (avı, avcısı, rakibi, parazitleri) çevrenin canlı bileşenidir.
Bir ekosistem küçük bir su birikintisi kadar küçük de olabilir, bir orman kadar büyük de. Önemli olan, içinde canlıların ve cansız çevrenin birlikte bir bütün oluşturmasıdır. Cansız bir etken tek başına bütün ekosistemi değiştirebilir: bir gölün suyu ısınırsa sudaki çözünmüş oksijen azalır ve oksijene en çok ihtiyaç duyan balıklar önce etkilenir.
Organizasyon düzeyleri, habitat ve ekolojik niş
Ekoloji, canlıları küçükten büyüğe şu düzeylerde inceler:
- Birey: tek bir canlı (bir sazan balığı).
- Popülasyon: belirli bir alanda, belirli bir zamanda yaşayan ve aynı türe ait bireylerin oluşturduğu topluluk (bir göldeki bütün sazan balıkları).
- Komünite: belirli bir alanda yaşayan farklı türlere ait popülasyonların tümü (göldeki balık, bitki, böcek, bakteri popülasyonları).
- Ekosistem: komünite ile cansız çevrenin oluşturduğu bütün.
- Biyosfer: Dünya üzerinde canlıların yaşadığı bütün ekosistemlerin toplamı; karaları, suları ve atmosferin alt katmanını kapsar.
Popülasyon ile komünite arasındaki fark tür sayısıdır: popülasyonda tek bir tür, komünitede birden çok tür vardır. Komünite ile ekosistem arasındaki fark ise cansız çevredir: komünite yalnızca canlıları, ekosistem canlıları ve cansız çevreyi birlikte kapsar.
Bir canlının yaşadığı, beslendiği ve ürediği yere habitat denir. Habitat canlının "adresi" gibidir: bir kurbağanın habitatı göl kıyısıdır. Ekolojik niş ise canlının ekosistemdeki "mesleği"dir: neyle beslendiği, kimlere besin olduğu, günün hangi saatinde etkin olduğu, hangi sıcaklık ve nem aralığına dayanabildiği, ekosistemdeki madde ve enerji akışında üstlendiği görev. Aynı göl kıyısında yaşayan bir kurbağa ile bir balıkçıl kuşunun habitatı ortaktır ama nişleri farklıdır. Bir habitatta birçok tür birlikte yaşayabilir; bu türlerin nişleri farklılaştıkça besin ve alan için birbirleriyle daha az karşı karşıya gelirler.
Üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar
Üreticiler (ototroflar), inorganik maddelerden kendi organik besinlerini yapan canlılardır. İki gruba ayrılırlar:
- Fotosentez yapanlar ışık enerjisini kullanır: bitkiler, algler, siyanobakteriler, bazı diğer bakteriler ve öglena gibi bazı tek hücreli ökaryotlar. Karalarda başlıca üreticiler bitkiler, denizlerde ve göllerde ise fitoplankton denilen mikroskobik alg ve siyanobakterilerdir.
- Kemosentez yapanlar inorganik maddeleri (amonyak, nitrit, hidrojen sülfür, demir iyonları gibi) oksitlerken açığa çıkan kimyasal enerjiyi kullanarak karbon dioksitten organik madde üretir. Bu yeteneğe yalnızca bazı prokaryotlar sahiptir: nitrifikasyon bakterileri, kükürt bakterileri, demir bakterileri gibi. Işığa ihtiyaç duymadıkları için derin okyanus tabanındaki sıcak su bacalarının çevresinde güneş ışığı hiç ulaşmadan zengin bir ekosistemin temelini oluşturabilirler.
Tüketiciler (heterotroflar), besinlerini başka canlılardan hazır alır. Bitkilerle beslenenlere otçul (çekirge, tavşan, koyun), hayvanlarla beslenenlere etçil (kurt, kartal, örümcek), hem bitkisel hem hayvansal besinlerle beslenenlere hepçil (ayı, insan, birçok fare türü) denir. Leşle beslenen akbaba ve başka bir canlının üzerinde ya da içinde yaşayıp ondan beslenen parazitler de tüketicidir.
Ayrıştırıcılar çürükçül (saprofit) bakteriler ve mantarlardır. Sindirim enzimlerini hücre dışına, ölü organizmaların ve atıkların üzerine salgılar, parçalanan küçük molekülleri emerler. Bu sırada organik maddelerdeki azot, fosfor, kükürt gibi elementler inorganik hâle geçerek toprağa ve suya döner ve üreticiler tarafından yeniden kullanılabilir. Toprak solucanı gibi ölü bitki parçalarıyla beslenen hayvanlar maddeleri ufalayarak ayrıştırmayı hızlandırır, ama maddeleri inorganik hâle getiren asıl canlılar bakteri ve mantarlardır.
Bazı canlılar tek bir gruba tam oturmaz. Örneğin böcekçil bitkiler fotosentez yaptıkları için üreticidir, ama azotça fakir topraklarda yaşadıklarından yakaladıkları böcekleri sindirerek azot ihtiyaçlarını karşılarlar. Öglena ışıkta fotosentez yapar, uzun süre karanlıkta kalırsa hazır organik maddeleri alarak heterotrof gibi beslenebilir.
Besin zinciri, besin ağı ve trofik düzeyler
Bir ekosistemde besin ve onunla birlikte enerji, canlıdan canlıya aktarılır. Bu aktarımın tek bir doğru boyunca gösterilmesine besin zinciri denir: ot → çekirge → kurbağa → yılan → kartal. Oklar her zaman yenenden yiyene doğru, yani enerjinin aktarıldığı yöne çizilir.
Zincirdeki her basamağa trofik düzey (beslenme basamağı) denir. Üreticiler 1. trofik düzeydir. Otçullar (birincil tüketiciler) 2., otçullarla beslenen etçiller (ikincil tüketiciler) 3., ikincil tüketicilerle beslenenler (üçüncül tüketiciler) 4. trofik düzeydedir. Ayrıştırıcılar her düzeyden gelen ölü maddeyle beslendiği için zincirin belirli bir basamağına yerleştirilmez.
Doğada bir canlı genellikle birden fazla türle beslenir ve birden fazla türe besin olur. Bu yüzden besin zincirleri birbirine bağlanarak besin ağını oluşturur. Besin ağında bir türün trofik düzeyini bulmak için üreticiden o türe giden bütün yolları izleriz: yol üzerindeki ok sayısının bir fazlası, o yoldaki trofik düzeydir. Farklı uzunlukta yollar varsa tür birden fazla trofik düzeyde yer alır.
Bir tür ortadan kalktığında ağın geri kalanında ne olacağını oklara bakarak çıkarabiliriz. Kısa süreli etkiler için şu kurallar kullanılır:
- Besinsiz kalma: Bir türün ağdaki bütün besin kaynakları ortadan kalkmış ya da kesinlikle azalmışsa o tür kesinlikle azalır. Bu etki zincir boyunca yukarı doğru yayılır: yalnızca bu türle beslenen tür de azalır.
- Başka besini olan tür: Ortadan kalkan türün yanında başka besinleri de olan bir tüketici için etki kesin değildir; diğer besinlerine yönelerek varlığını sürdürebilir.
- Av baskısının kalkması: Ortadan kalkan tür, bir türün ağdaki tek avcısıysa o türün sayısı artar. Avlanan türün başka avcıları da varsa artma eğilimi beklenir, ama kesin söylenemez.
Enerji akışı ve %10 kuralı
Ekosistemlerin neredeyse tamamında enerjinin kaynağı Güneş'tir. Üreticiler ulaşan ışık enerjisinin yalnızca küçük bir bölümünü fotosentezle organik maddelerin yapısında kimyasal enerji olarak depolar. Bu enerji besin yoluyla tüketicilere aktarılır. Ancak her trofik düzeyde enerjinin büyük kısmı kaybedilir:
- Canlılar yaşamsal etkinlikleri için solunum yapar; solunumla açığa çıkan enerjinin bir kısmı sonunda ısı olarak çevreye yayılır.
- Besinin bir kısmı hiç yenmez (kökler, kemikler, tüyler) ya da sindirilemeyip dışkıyla atılır; bu kısımlar ayrıştırıcılara gider.
Bu kayıplar yüzünden bir trofik düzeydeki enerjinin ancak küçük bir kısmı, ortalama olarak yaklaşık %10'u, bir üst düzeyin biyokütlesine aktarılır. Bu yaklaşık orana %10 kuralı denir. Gerçek oran ekosisteme ve canlıya göre değişir; %10 hesaplarda kullanılan bir ortalamadır.
Hesaplarda kural şöyle uygulanır: üreticilerde \(E\) enerji varsa \(n\). trofik düzeye yaklaşık \(E \cdot (0{,}1)^{n-1}\) enerji ulaşır. Tersten düşünürsek \(n\). trofik düzeydeki bir canlının depoladığı her 1 kJ için üreticilerde yaklaşık \(10^{n-1}\) kJ enerji gerekir. Aynı akıl yürütme biyokütle için de kullanılır: bir kartalın 1 kg kütle kazanması, otçulla beslendiği bir zincirde (ot → tavşan → kartal) yaklaşık 10 kg tavşan ve 100 kg ot demektir.
Enerji akışının en önemli özelliği tek yönlü olmasıdır. Isı olarak kaybedilen enerji üreticiler tarafından yeniden kullanılamaz; ekosistem sürekli Güneş'ten yeni enerji almak zorundadır. Madde ise döngüseldir: aynı karbon, azot ve fosfor atomları ayrıştırıcılar sayesinde canlılar ile cansız çevre arasında tekrar tekrar dolaşır. Kayıplar nedeniyle besin zincirleri de uzun olamaz; çoğu zincir dört beş basamakta biter, çünkü en üst düzeye ulaşan enerji bir popülasyonu daha fazla besleyemeyecek kadar azalır.
Ekolojik piramitler
Trofik düzeyler arasındaki ilişkiyi alttan üste üst üste konmuş basamaklarla gösteren şemalara ekolojik piramit denir. En altta üreticiler bulunur.
- Enerji piramidi: her düzeyin belirli bir sürede depoladığı enerjiyi gösterir. Her basamakta enerji kaybedildiği için üst düzey alt düzeyden hiçbir zaman fazla enerji alamaz; enerji piramidi her zaman düzdür, ters olamaz.
- Biyokütle piramidi: her düzeydeki canlıların belli bir andaki toplam kuru kütlesini gösterir. Çoğunlukla düzdür. Bazı deniz ve göl ekosistemlerinde ters olabilir: fitoplanktonlar çok hızlı çoğalır ve hızla tüketilir, bu yüzden ölçüm anında fitoplankton biyokütlesi onunla beslenen zooplankton biyokütlesinden az bulunabilir.
- Birey sayısı piramidi: her düzeydeki birey sayısını gösterir. Ters ya da tabanı dar olabilir. Tek bir meşe ağacında binlerce tırtıl beslenir; ağaç ve tırtıl basamakları ters bir piramit oluşturur. Tırtılları yiyen birkaç kuş eklenirse piramidin ortası geniş, tabanı ve tepesi dar olur. Bir konakçı üzerinde çok sayıda parazit yaşaması da sayı piramidini ters çevirir.
Biyolojik birikim
Bazı maddeler canlının vücudunda yıkılamaz ve boşaltımla kolayca atılamaz. Böyle bir madde besinle alındığında vücutta, çoğunlukla yağ dokusunda birikir. Bir avcı yaşamı boyunca çok sayıda av yer ve her avın vücudundaki birikmiş maddeyi de alır. Üst trofik düzeylere doğru biyokütle azalır ama madde atılmadığı için daha küçük bir kütlede toplanır; böylece birim kütledeki derişimi her basamakta artar. Bu olaya biyolojik birikim denir.
En bilinen örnek böcek öldürücü olarak yaygın kullanılmış olan DDT'dir. DDT suda çok az çözünür, yağda iyi çözünür ve canlıların vücudunda uzun süre parçalanmadan kalır. Göllere ve denizlere karışan DDT'nin suyun kendisindeki derişimi çok düşük olsa bile planktonda, balıklarda ve en çok da balıkla beslenen yırtıcı kuşlarda yüksek derişimlere ulaştığı ölçülmüştür. DDT'nin yırtıcı kuşlarda yumurta kabuğunun incelmesine yol açtığı, kuluçka sırasında kırılan yumurtalar yüzünden kartal, doğan ve pelikan popülasyonlarının azaldığı gösterilmiştir. Rachel Carson'ın 1962'de yayımlanan Sessiz Bahar kitabı bu tehlikeye dikkat çekmiş ve DDT'nin tarımda kullanımı birçok ülkede yasaklanmıştır. Cıva bileşikleri, kurşun ve kadmiyum gibi ağır metaller de aynı yolla besin zincirinde birikir. Kimya dersinde bu kirleticilerin kaynaklarını görmüştün; biyolojide dikkat edeceğimiz nokta, en çok zarar görenlerin zincirin tepesindeki canlılar olmasıdır. Balıkla beslenen insanlar da bu tepededir.
Madde döngüleri: su ve karbon
Enerji ekosistemden ısı olarak çıkıp gider, ama Dünya'ya dışarıdan önemli miktarda madde gelmez. Bu yüzden canlıların kullandığı elementler sürekli geri kazanılmak zorundadır. Bir elementin canlılar ile cansız çevre arasında dolaşmasına madde döngüsü denir.
Su döngüsünde buharlaşma, yoğuşma ve yağış fiziksel olaylardır, ama canlıların da payı büyüktür. Karasal bitkiler kökleriyle aldıkları suyun büyük kısmını yapraklarından su buharı olarak atmosfere verir; bu olaya terleme denir. Su fotosentezde hammadde olarak kullanılır, oksijenli solunumda ise ürün olarak oluşur. Geniş ormanlar yağış suyunu tutar, toprağa yavaşça sızmasını sağlar ve terlemeyle bölgenin nemine katkı yapar. Ormanların yok edilmesi yüzey akışını hızlandırır, yeraltı sularının beslenmesini azaltır.
Karbon, bütün organik moleküllerin iskeletini oluşturur. Karbon döngüsünün iki ana yönü vardır:
- Atmosferdeki ve sudaki karbon dioksiti organik maddeye bağlayan olaylar: fotosentez ve kemosentez.
- Organik maddedeki karbonu karbon dioksit olarak geri veren olaylar: üreticiler dahil bütün canlıların solunumu, ayrıştırıcıların ölü maddeyi parçalaması ve odun, kömür, petrol, doğal gaz gibi yakıtların yanması.
Karbonun bir kısmı uzun süre döngünün dışında kalır. Milyonlarca yıl önce ayrışmadan gömülen canlı kalıntıları kömür, petrol ve doğal gaza dönüşmüştür. Midye ve salyangoz kabukları, mercan iskeletleri kalsiyum karbonattan yapılır; bunların birikmesiyle oluşan kireç taşları da büyük bir karbon deposudur. Okyanuslar atmosferle sürekli karbon dioksit alışverişi yapar. İnsan etkinlikleri bu dengeyi iki yolla bozar: fosil yakıtlar yakılarak milyonlarca yılda depolanmış karbon kısa sürede atmosfere verilir, ormanlar kesilerek de karbon dioksiti bağlayan üretici miktarı azaltılır.
Azot döngüsü
Azot, proteinlerin, nükleik asitlerin ve ATP'nin yapısında bulunur. Atmosferin yaklaşık %78'i azot gazıdır (\(\text{N}_2\)), ama bitkiler ve hayvanlar bu gazı doğrudan kullanamaz; iki azot atomu arasındaki üçlü bağ çok sağlamdır. Bitkiler azotu topraktan çoğunlukla nitrat, kısmen de amonyum olarak alır. Hayvanlar ise azotu besinlerindeki organik moleküllerden sağlar. Azotun bu biçimler arasındaki dönüşümlerinin çoğunu bakteriler yapar:
- Azot bağlama: Atmosferdeki \(\text{N}_2\), azot bağlayıcı bakteriler tarafından amonyağa dönüştürülür. Bu bakterilerin bir kısmı toprakta serbest yaşar, bir kısmı fasulye, nohut, mercimek, yonca gibi baklagillerin köklerindeki yumrularda (nodüllerde) bitkiyle ortak yaşar. Siyanobakteriler de azot bağlayabilir. Şimşek ve yıldırımın oluşturduğu yüksek enerjiyle de havadaki azot oksitlenir ve yağmurla nitrat olarak toprağa ulaşır; bu olay canlılardan bağımsızdır. Sanayide de azotlu gübre üretmek için havadaki azot bağlanır.
- Amonifikasyon: Ölü organizmaların ve boşaltım atıklarının (üre, ürik asit) yapısındaki organik azot, ayrıştırıcı bakteri ve mantarlar tarafından amonyağa dönüştürülür. Amonyak toprakta su ile çoğunlukla amonyum iyonu hâlinde bulunur.
- Nitrifikasyon: Amonyak önce nitrite, nitrit de nitrata yükseltgenir. Bu iki basamağı nitrifikasyon bakterileri yapar. Bu bakteriler kemosentez yapan üreticilerdir: amonyak ve nitriti yükseltgerken açığa çıkan enerjiyi organik madde üretmekte kullanırlar. Yükseltgeme için oksijen gerektiğinden nitrifikasyon iyi havalanan topraklarda hızlıdır.
- Bitkilerin azot alması ve beslenme: Bitkiler nitratı kökleriyle alır, amino asit ve nükleotit sentezinde kullanır. Hayvanlar bitkileri ya da başka hayvanları yiyerek organik azotu alır.
- Denitrifikasyon: Topraktaki nitrat, denitrifikasyon bakterileri tarafından yeniden \(\text{N}_2\) gazına dönüştürülerek atmosfere verilir. Bu bakteriler oksijensiz ortamda nitratı oksijen yerine kullanır; bu yüzden denitrifikasyon su basmış, sıkışmış, havasız topraklarda hızlanır ve toprağın azotu azalır.
Fosfor döngüsü
Fosfor DNA, RNA, ATP ve hücre zarındaki fosfolipitlerin, hayvanlarda ayrıca kemik ve dişlerin yapısına katılır. Fosfor döngüsünün en önemli farkı atmosfer evresinin olmamasıdır: fosforun havada önemli bir gaz hâli yoktur. Döngü kayaçlarda başlar. Fosfatlı kayaçlar yağmur ve rüzgârla aşındıkça fosfat iyonları toprağa ve suya geçer. Bitkiler fosfatı kökleriyle alır, hayvanlar besinle sağlar. Ölü organizmalar ve atıklar ayrıştırıcılarca parçalanınca fosfat yeniden toprağa döner. Suya taşınan fosfatın bir kısmı göl ve deniz tabanına çöker; jeolojik süreçlerle bu çökeller milyonlarca yılda yeniden kayaca dönüşür. Deniz kuşlarının kıyılarda biriken dışkısı (guano) fosfatı denizden karaya geri taşıyan bir yoldur. Fosfor döngüsü yavaş olduğu için birçok ekosistemde, özellikle göllerde, üreticilerin büyümesini sınırlayan madde fosfordur. Gübre ve deterjanlardaki fosfatın göllere karışması bu yüzden alglerin aşırı çoğalmasına (ötrofikasyona) yol açar.
Küresel iklim değişikliği ve canlılar
Sera etkisinin fiziksel ve kimyasal açıklamasını kimya dersinde gördün. Biyoloji açısından önemli olan, sera gazlarındaki artışla yükselen sıcaklıkların ve değişen yağış düzeninin canlılar üzerindeki etkileridir:
- Yayılış alanlarının kayması: Sıcaklığa duyarlı türler daha serin yerlere, kutuplara doğru ya da dağlarda daha yükseğe çekilir. Dağların zirvesine yakın yaşayan türler için gidecek yer kalmayabilir.
- Zamanlamanın bozulması: Birçok bitki daha erken çiçek açar, bazı göçmen kuşlar daha erken döner. Bir kuşun yavruları yumurtadan çıktığında onların besini olan tırtıllar çoktan büyümüşse aradaki uyum bozulur.
- Deniz ekosistemleri: Deniz suyunun ısınması mercanların dokularında ortak yaşadıkları algleri atmasına ve beyazlamasına (mercan ağarması) yol açar; ağarma uzun sürerse mercanlar ölür. Okyanuslarda çözünen karbon dioksitin artması suyun pH değerini düşürür (okyanus asitlenmesi); kabuk ve iskeletini kalsiyum karbonattan yapan mercan, midye ve bazı planktonlar zarar görür.
- Kuraklık ve yangın: Kuraklık su ekosistemlerini küçültür, orman yangınlarının sıklığını ve şiddetini artırır. Isınma bazı zararlı böceklerin ve hastalık taşıyan canlıların yayılış alanını genişletebilir.
Biyoçeşitlilik ve onu tehdit eden etkenler
Bir bölgedeki canlıların çeşitliliğine biyoçeşitlilik denir. Üç düzeyde incelenir: bir türün bireyleri arasındaki genetik çeşitlilik, bir bölgedeki tür çeşitliliği ve bölgedeki ekosistem çeşitliliği. Genetik çeşitliliği yüksek bir popülasyonda, değişen koşullara (yeni bir hastalık, kuraklık) dayanabilen bireylerin bulunma olasılığı yüksektir. Tür çeşitliliği yüksek bir ekosistem de besin ağı daha karmaşık olduğu için bir türün kaybından daha az sarsılır.
Biyoçeşitliliği azaltan başlıca etkenler şunlardır:
- Habitat kaybı ve parçalanması: Ormanların kesilmesi, sulak alanların kurutulması, şehirleşme ve yol yapımı. Günümüzde tür kayıplarının en büyük nedeni budur. Büyük bir ormanı bölen yollar habitatı küçük adalara ayırır ve küçük popülasyonlar daha kolay yok olur.
- İstilacı türler: Doğal yayılış alanının dışına çoğunlukla insanlar tarafından taşınan, yeni ortamında doğal düşmanı az olduğu için hızla çoğalan ve yerli türlere zarar veren türlerdir. Karadeniz'e 1980'lerde gemilerin balast suyuyla taşınan bir taraklı (ktenofor) türü, plankton ve balık yumurtalarıyla beslenerek hamsi popülasyonunun azalmasına katkıda bulunmuştur. Süveyş Kanalı yoluyla Akdeniz'e giren aslan balığı ve zehirli balon balığı da kıyılarımızda yayılmaktadır.
- Aşırı avlanma ve toplama: Balık stoklarının yenilenebileceğinden hızlı avlanması, doğadan soğanlı bitkilerin ve tıbbi bitkilerin bilinçsizce sökülmesi.
- Çevre kirliliği: Hava kirliliği solunum yolu hastalıklarını artırır; havadaki kükürt dioksite çok duyarlı olan likenler kirli şehir havasında yaşayamaz ve bu yüzden hava kalitesinin göstergesi olarak kullanılır. Su kirliliği ve ısıl kirlilik sudaki oksijeni azaltarak balık ölümlerine yol açar. Denizlere karışan plastikler kaplumbağalar ve deniz kuşları tarafından besin sanılarak yutulur; küçük plastik parçaları besin zincirine girer. Kıyılardaki aşırı ışıklandırma, yumurtadan çıkıp denize yönelmesi gereken deniz kaplumbağası yavrularını karaya doğru şaşırtır.
- Erozyon ve çölleşme: Toprağın su ve rüzgârla taşınmasına erozyon denir. Bitki örtüsü kökleriyle toprağı tutar ve yağmur damlalarının çarpmasını yumuşatır; ormanların kesilmesi, aşırı otlatma, anız yakma ve eğimli arazinin eğim yönünde sürülmesi erozyonu hızlandırır. Kurak ve yarı kurak bölgelerde arazinin verimliliğini kaybederek bozulmasına çölleşme denir. Ağaçlandırma, teraslama, eğime dik sürüm ve otlatmanın düzenlenmesi erozyonu azaltır.
- İklim değişikliği: Yukarıda anlatılan etkilerle birçok türün yaşam alanını daraltır.
Biyoçeşitliliğin korunması ve Türkiye
Türleri korumanın en etkili yolu onları kendi doğal ortamlarında, habitatlarıyla birlikte korumaktır. Milli parklar, tabiat parkları, tabiatı koruma alanları, yaban hayatı geliştirme sahaları ve sulak alanların korunması bu amaca hizmet eder. Avlanma ve toplama yasakları, nesli tehlikedeki türlerin koruma altında yetiştirilip doğaya salınması da doğal ortamda korumayı destekler. Doğal ortamının dışında koruma ise tohum ve gen bankaları, botanik bahçeleri ve hayvanat bahçeleriyle yapılır. Ankara'daki Türkiye Tohum Gen Bankası, yerli bitki türlerinin ve kültür bitkilerinin tohumlarını uzun süre saklamak için kurulmuştur.
Türkiye biyoçeşitlilik açısından dünyanın en zengin ılıman bölgelerinden biridir. Bunun başlıca nedenleri şunlardır:
- Avrupa-Sibirya, Akdeniz ve İran-Turan olmak üzere üç farklı bitki coğrafyası bölgesinin kesiştiği yerde bulunması.
- Deniz kıyısından yüksek dağlara uzanan yükselti farkı, çok farklı iklim tipleri, toprak ve kayaç çeşitliliği; bu sayede dar alanlarda bile birbirinden farklı habitatların bulunması.
- Buzul çağlarında Anadolu'nun büyük kısmının buzullarla örtülmemesi; birçok türün bu dönemleri burada sürdürebilmiş olması.
- Bazı kültür bitkilerinin (buğday, mercimek, nohut gibi) yabani akrabalarının bu bölgede yetişmesi ve bu bitkilerin ilk kez Anadolu ve çevresinde tarıma alınmış olması.
Yalnızca belirli bir bölgede doğal olarak yaşayan türlere endemik tür denir. Türkiye'nin bitki türlerinin önemli bir kısmı endemiktir; Kaz Dağı göknarı ve Van Gölü havzasında yaşayan inci kefali bunlara örnektir. Endemik bir türün Türkiye'deki popülasyonları yok olursa tür yeryüzünden tamamen silinir, çünkü başka bir yerde doğal popülasyonu yoktur. Türkiye ayrıca kuşların Avrupa ile Afrika arasındaki göç yolları üzerindedir; İstanbul Boğazı ve Hatay'daki Belen Geçidi süzülerek göç eden büyük kuşların önemli geçiş noktalarıdır. Akdeniz kıyılarımızdaki bazı kumsallar (Muğla'daki İztuzu gibi) deniz kaplumbağalarının yumurtlama alanı, kıyılarımızdaki mağaralar nesli tehlikedeki Akdeniz fokunun barınağıdır. Birecik'te koruma altında yetiştirilen kelaynak kuşu da nesli tehlikedeki türlerimizdendir.
Sürdürülebilirlik ve ekolojik ayak izi
Bugünkü ihtiyaçları, gelecek kuşakların kendi ihtiyaçlarını karşılayabilme olanağını ortadan kaldırmadan karşılamaya sürdürülebilirlik denir. Örneğin bir ormandan her yıl yalnızca yerine büyüyebilecek kadar ağaç kesmek sürdürülebilir bir kullanımdır; ormanı bir kerede kesip yerine bir şey dikmemek değildir.
Bir kişinin, kentin ya da ülkenin tükettiği kaynakları üretmek ve oluşturduğu atıkları (özellikle karbon dioksiti) doğanın tekrar özümseyebilmesi için gereken biyolojik olarak verimli alana ekolojik ayak izi denir. Besin, giyim, ulaşım, ısınma ve elektrik tüketiminin hepsi ayak izine eklenir. İnsanlığın toplam ayak izi, Dünya'nın bir yılda yenileyebildiği kaynaklardan büyüktür; doğanın o yıl yenileyebileceği kaynakların tükendiği tarih (Dünya Limit Aşım Günü) son yıllarda yaz aylarına düşmektedir. Toplu taşıma kullanmak, enerjiyi ve suyu tasarruflu kullanmak, yerel ve mevsiminde üretilmiş besinleri tercih etmek, atıkları azaltıp geri dönüştürmek ayak izini küçültür. Enerji akışı bölümündeki hesap burada da geçerlidir: besin zincirinin alt basamaklarından beslenmek aynı enerji için daha az alan gerektirir.
Formüller
Çözümlü örnekler
Bir gölde yapılan çalışmada şu gruplar inceleniyor: (a) göldeki bütün sazan balıkları, (b) gölde yakalanan tek bir kurbağa, (c) göldeki bütün bitki, hayvan, mantar ve bakteri popülasyonları, (d) bu canlılar ile göl suyu, dip çamuru, ışık ve sıcaklık birlikte. Her grup hangi organizasyon düzeyine örnektir?
- (b) tek bir canlıdır: birey.
- (a) aynı türden bireylerin aynı yerde ve zamanda oluşturduğu topluluktur: popülasyon.
- (c) farklı türlerin popülasyonlarını içerir, cansız çevre yoktur: komünite.
- (d) komüniteye cansız çevre eklenmiştir: ekosistem.
Cevap: a popülasyon, b birey, c komünite, d ekosistem
Ayçiçeği, siyanobakteri, nitrifikasyon bakterisi, çekirge, ayı, şapkalı mantar, kartal ve çürükçül bakteri ekosistemdeki rollerine göre nasıl gruplanır?
- Kendi besinini inorganik maddelerden yapanlar üreticidir. Ayçiçeği ve siyanobakteri fotosentez, nitrifikasyon bakterisi kemosentez yapar.
- Besinini başka canlılardan hazır alanlar tüketicidir: çekirge otçul, kartal etçil, ayı hepçildir.
- Ölü organizmaları ve atıkları hücre dışında sindirip emenler ayrıştırıcıdır: şapkalı mantar ve çürükçül bakteri.
Cevap: Üretici: ayçiçeği, siyanobakteri, nitrifikasyon bakterisi; tüketici: çekirge, ayı, kartal; ayrıştırıcı: şapkalı mantar, çürükçül bakteri
Anlatımdaki karasal besin ağında fare, yılan ve kartal hangi trofik düzeylerde yer alır?
- Fare otu doğrudan yediğinde ot → fare yolunda 1 ok vardır: 2. düzey. Çekirgeyi yediğinde ot → çekirge → fare yolunda 2 ok vardır: 3. düzey.
- Yılan fare ve kurbağayla beslenir. Ot → fare → yılan yolunda 3. düzey, ot → çekirge → fare → yılan ve ot → çekirge → kurbağa → yılan yollarında 4. düzeydedir.
- Kartal tavşan, fare ve yılanla beslenir. Ot → tavşan → kartal yolunda 3., ot → çekirge → fare → kartal yolunda 4., ot → çekirge → kurbağa → yılan → kartal yolunda 5. düzeydedir.
Cevap: Fare 2. ve 3., yılan 3. ve 4., kartal 3., 4. ve 5. trofik düzeyde
Bir ekosistemde ot → çekirge → kurbağa → yılan besin zincirinde üreticilerin depoladığı enerji 120 000 kJ'dür. Her trofik düzeyden bir üst düzeye enerjinin %10'u aktarıldığına göre yılana ulaşan enerji kaç kJ'dür ve bu enerji üreticilerdeki enerjinin kaçta kaçıdır?
- Yılan 4. trofik düzeydedir; üreticiden yılana kadar 3 aktarım vardır.
- Çekirge \(120\,000 \cdot 0{,}1 = 12\,000\) kJ, kurbağa \(1\,200\) kJ, yılan \(120\) kJ alır.
- Oran \((0{,}1)^{3} = \frac{1}{1000}\)'dir. Kalan enerji her basamakta solunumla ısı olarak ve ayrıştırıcılara giden ölü maddeyle ekosistemden ayrılmıştır.
Cevap: 120 kJ; \(\frac{1}{1000}\)
Bir tarla faresi depoladığı enerjinin yarısını buğday tohumlarından, yarısını buğdayla beslenen böceklerden sağlamaktadır. Her trofik düzeyden bir üst düzeye enerjinin %10'u aktarıldığına göre farenin 10 kJ enerji depolayabilmesi için buğdayda kaç kJ enerji bulunmalıdır?
- Tohumdan gelen kısım 5 kJ'dür. Fare burada 2. düzeydedir; buğdayda \(5 \cdot 10 = 50\) kJ gerekir.
- Böcekten gelen kısım 5 kJ'dür. Fare burada 3. düzeydedir; böcekte \(5 \cdot 10 = 50\) kJ, buğdayda \(50 \cdot 10 = 500\) kJ gerekir.
- Toplam: \(50 + 500 = 550\) kJ. Farenin bütün besinini tohumdan alsaydı yalnızca 100 kJ yeterdi.
Cevap: 550 kJ
Bir meşe ağacında yaklaşık 5 000 tırtıl beslenmekte, tırtıllarla da 20 kuş beslenmektedir. Ağacın kütlesi yaklaşık 3 000 kg, tırtılların toplam kütlesi 6 kg, kuşlarınki 0,5 kg'dır. Bu sistemin birey sayısı, biyokütle ve enerji piramitleri nasıl bir şekle sahiptir?
- Birey sayıları alttan üste 1, 5 000 ve 20'dir. Taban dar, orta basamak en geniş, tepe dardır: birey sayısı piramidinin tabanı dardır.
- Biyokütleler alttan üste 3 000 kg, 6 kg ve 0,5 kg'dır; yukarı doğru azalır: biyokütle piramidi düzdür.
- Enerji her basamakta kaybedildiği için enerji piramidi her durumda düzdür.
Cevap: Birey sayısı piramidinin tabanı dar, ortası geniştir; biyokütle ve enerji piramitleri düzdür
DDT ile kirlenmiş bir haliçte fitoplankton → zooplankton → küçük balık → balıkçıl besin zincirindeki canlılarda birim kütledeki DDT miktarı sırasıyla 0,04 ppm, 0,25 ppm, 0,5 ppm ve 25 ppm olarak ölçülüyor. Balıkçılda ölçülen derişim fitoplanktondakinin kaç katıdır ve bu artışın nedeni nedir?
- Oran: \(25 \div 0{,}04 = 625\).
- DDT yağda çözünür, vücutta parçalanmaz ve boşaltımla kolay atılmaz; her tüketici yediği besindeki DDT'yi biriktirir.
- Üst düzeylerde biyokütle azaldığı hâlde DDT miktarı azalmaz; daha küçük bir kütlede toplanan DDT'nin derişimi artar. Derişim en yüksek, en üst tüketicide olur.
Cevap: 625 kat; tüketiciler besinle aldıkları DDT'yi vücutlarından atamaz ve biriktirir
Bir çiftçi tarlasına bir yıl buğday yerine yonca ekiyor ve toprağı sık sık çapalayarak havalandırıyor. Bu uygulamalar azot döngüsündeki azot bağlama, nitrifikasyon ve denitrifikasyon basamaklarını nasıl etkiler?
- Yonca bir baklagildir; köklerindeki yumrularda yaşayan azot bağlayıcı bakteriler havadaki \(\text{N}_2\)'yi amonyağa çevirir: azot bağlama artar.
- Havalandırma topraktaki oksijeni artırır. Nitrifikasyon bakterileri amonyak ve nitriti oksijenle yükseltgediği için nitrifikasyon hızlanır.
- Denitrifikasyon bakterileri nitratı oksijensiz ortamda kullanır; oksijen arttıkça denitrifikasyon yavaşlar ve nitrat toprakta kalır.
Cevap: Azot bağlama ve nitrifikasyon artar, denitrifikasyon azalır; topraktaki nitrat artar
Anlatımdaki karasal besin ağında çekirgeler bir hastalık nedeniyle tamamen ortadan kalkarsa kısa sürede hangi türün azalması kesindir?
- Çekirgeyle beslenen türler fare ve kurbağadır.
- Kurbağanın ağdaki tek besini çekirgedir; besinsiz kalır ve kesinlikle azalır.
- Farenin otu da vardır; azalması kesin değildir. Yılan kurbağanın yanı sıra fareyle de beslendiği, kartal ve tilki de başka besinleri olduğu için onlar için de kesin bir şey söylenemez.
- Otun üzerindeki tüketim baskısı azalır; ama otu tavşan ve fare de yediği için artışı kesin söylenemez.
Cevap: Yalnızca kurbağa kesinlikle azalır
Sık yapılan hatalar
- Popülasyon ile komüniteyi karıştırmak: popülasyon tek bir türün bireylerinden, komünite bir alandaki bütün türlerin popülasyonlarından oluşur. Ekosistem ise komüniteye cansız çevrenin eklenmiş hâlidir.
- Habitat ile ekolojik nişi aynı sanmak: habitat canlının yaşadığı yer, niş ise o yerdeki rolü ve yaşam biçimidir.
- Bütün üreticilerin fotosentez yaptığını düşünmek; nitrifikasyon bakterileri gibi kemosentez yapan bakteriler de üreticidir. Mantarların ise üretici olduğunu sanmak; mantarlar ayrıştırıcı ya da tüketicidir.
- Besin ağında okların yönünü ters okumak: ok yenenden yiyene, yani enerjinin aktarıldığı yöne doğrudur.
- Başka besinleri de olan bir türün, besinlerinden biri ortadan kalkınca "kesinlikle azalacağını" söylemek.
- %10 hesabında aktarım sayısını yanlış saymak: 4. trofik düzeye üreticiden 3 aktarımla ulaşılır, oran \((0{,}1)^{3}\)'tür.
- Bütün piramitlerin ters olabileceğini ya da hiçbirinin ters olamayacağını düşünmek: yalnızca enerji piramidi her zaman düzdür.
- Enerjinin de madde gibi döngüsel olduğunu sanmak; enerji tek yönlü akar ve ısı olarak ekosistemden çıkar.
- Bitkilerin atmosferdeki azot gazını doğrudan kullanabildiğini düşünmek ya da denitrifikasyonun oksijenli ortamda hızlandığını sanmak.
Karadeniz'in hamsisi ekolojinin bütün başlıklarını bir arada gösterir. 1980'lerde gemilerin balast suyuyla taşınan bir taraklı türü, on yılın sonuna doğru Karadeniz'de hızla çoğalmış; hamsinin besini olan zooplanktonu ve hamsi yumurtalarını tüketmiş; aynı dönemde aşırı avlanma ve nehirlerle denize taşınan gübre kaynaklı kirlilik de eklenince hamsi avı birkaç yıl içinde büyük ölçüde düşmüştü. Daha sonra bu istilacı türle beslenen başka bir taraklı türünün de denize ulaşmasıyla durum bir ölçüde düzeldi. Bu örnek, bir besin ağında tek bir türün eklenmesinin bile üst trofik düzeylere, oradan da balıkçılık yapan insanlara kadar uzanan etkiler doğurabileceğini gösterir. Sofraya gelen balığın büyüklüğü de ekolojiyle ilgilidir: ton balığı ve kılıç balığı gibi besin zincirinin tepesindeki büyük balıklarda cıva derişimi daha yüksek olduğu için sağlık kuruluşları özellikle hamile kadınlara ve küçük çocuklara bu balıkları sık tüketmemelerini önerir.
Konu testi
27 soru. Bir seçeneğe dokun; doğru cevap ve çözüm hemen açılır.
Bir çayır ekosistemiyle ilgili aşağıdakilerden hangisi ekosistemin cansız (abiyotik) bileşenlerindendir?
Mineraller, ışık, sıcaklık, su ve pH gibi fiziksel ve kimyasal etkenler ekosistemin cansız bileşenleridir. Bakteriler, böcekler, bitkiler ve mantarlar canlıdır; ekosistemin canlı (biyotik) bileşenleridir.
Bir ormanda aynı dönemde yaşayan bütün kızılçam ağaçları, ekolojideki organizasyon düzeylerinden hangisine örnektir?
Belirli bir alanda belirli bir zamanda yaşayan aynı türe ait bireylerin oluşturduğu topluluk popülasyondur. Ormandaki bütün türlerin popülasyonları komüniteyi, bunlar cansız çevreyle birlikte ekosistemi oluşturur.
Aşağıdakilerden hangisi bir ekosistemde üretici olarak yer almaz?
Siyanobakteri, öglena ve yeşil algler fotosentez, nitrifikasyon bakterileri kemosentez yaparak inorganik maddelerden organik madde üretir. Şapkalı mantarlar fotosentez ya da kemosentez yapamaz; ölü organik maddeleri ayrıştırarak beslenir.
Habitat ve ekolojik niş kavramlarıyla ilgili
- I.Habitat, bir canlının yaşadığı, beslendiği ve ürediği yerdir.
- II.Ekolojik niş, bir canlının ekosistemdeki görevini ve yaşam biçimini kapsar.
- III.Aynı habitatta yaşayan iki türün ekolojik nişleri kesinlikle aynıdır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Habitat canlının adresi, niş ise o adresteki mesleği gibidir: neyle beslendiği, kime besin olduğu, ne zaman etkin olduğu. Göl kıyısında yaşayan kurbağa ile balıkçılın habitatı ortak, nişleri farklıdır. Aynı habitatı paylaşan türlerin nişleri genellikle farklıdır; III yanlıştır.
Bir ekosistemde üreticilerin depoladığı enerji 40 000 kJ'dür. Her trofik düzeyden bir üst düzeye enerjinin %10'u aktarıldığına göre ikincil tüketicilere ulaşan enerji kaç kJ'dür?
İkincil tüketiciler 3. trofik düzeydedir; üreticiden iki aktarım vardır. \(40\,000 \cdot 0{,}1 \cdot 0{,}1 = 400\) kJ.
Ekosistemlerde madde ve enerjiyle ilgili
- I.Enerji akışı tek yönlüdür; ısı olarak kaybedilen enerji üreticiler tarafından yeniden kullanılamaz.
- II.Maddeler, ayrıştırıcılar sayesinde canlılar ile cansız çevre arasında döngü hâlinde dolaşır.
- III.Her trofik düzeyde enerjinin bir kısmı solunumla ısı olarak kaybedilir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Enerji Güneş'ten üreticilere, oradan tüketicilere akar ve sonunda ısı olarak ekosistemden çıkar; geri dönmez. Ayrıştırıcılar ölü organizmalardaki elementleri inorganik hâle getirerek üreticilerin yeniden kullanmasını sağlar; madde döngüseldir. Canlılar yaşamsal etkinlikleri için solunum yapar ve enerjinin bir kısmı ısı olarak kaybedilir. Üç ifade de doğrudur.
Aşağıda bir karasal ekosistemin besin ağı verilmiştir. Oklar yenenden yiyene doğrudur.
Buna göre besin ağındaki türlerden kaç tanesi birden fazla trofik düzeyde yer alır?
Ottan yılana iki farklı uzunlukta yol vardır: ot → fare → yılan (3. düzey) ve ot → çekirge → kurbağa → yılan (4. düzey). Kartal tavşanla beslendiğinde 3., yılanla beslendiğinde 4. ve 5. düzeydedir. Diğer türlerin hepsine üreticiden tek uzunlukta yollar ulaşır. Birden fazla düzeyde bulunan türler yılan ve kartaldır.
Aşağıda bir göl ekosisteminin besin ağı verilmiştir. Oklar yenenden yiyene doğrudur.
Buna göre
- I.Ördek hem birincil hem ikincil tüketicidir.
- II.Balıkçıl hem ikincil hem üçüncül tüketicidir.
- III.Salyangozların ortadan kalkması ördeklerin kesinlikle azalmasına yol açar.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Ördek su bitkisiyle beslendiğinde birincil (2. düzey), salyangozla beslendiğinde ikincil tüketicidir (3. düzey). Balıkçılın besinleri küçük balık ve kurbağadır; ikisi de 3. düzeydedir (fitoplankton → zooplankton → küçük balık, su bitkisi → salyangoz → kurbağa). Balıkçıl yalnızca 4. düzeyde, yani yalnızca üçüncül tüketicidir; II yanlıştır. Ördek su bitkisiyle de beslendiği için salyangozların yok olması onu kesinlikle azaltmaz; III yanlıştır.
Aşağıda üç ekolojik piramit şekli verilmiştir. Her piramitte en alttaki basamak üreticileri göstermektedir.
Buna göre
- I.I numaralı şekil bir ekosistemin enerji piramidi olabilir.
- II.II numaralı şekil bir ekosistemin enerji piramidi olabilir.
- III.III numaralı şekil bir ağaç, ağaçta beslenen tırtıllar ve tırtılları yiyen kuşların birey sayısı piramidi olabilir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Her basamakta enerji kaybedildiği için enerji piramidinde üst basamak alt basamaktan geniş olamaz. I düz olduğu için enerji piramidi olabilir; II'de ikinci basamak üreticiden geniş olduğu için olamaz. Tek bir ağaçta binlerce tırtıl, tırtıllarla beslenen birkaç kuş bulunur: birey sayıları tabanda az, ortada çok, tepede yine azdır. III bu şekle uyar.
K, L, M ve N türleri aynı besin zincirinde yer almaktadır. Bu türlerin vücudunda birim kütledeki DDT miktarı grafikte verilmiştir.
DDT'nin canlıların vücudundan atılamadığı ve besin zinciri boyunca biriktiği bilindiğine göre besin zincirinin doğru sıralanışı aşağıdakilerden hangisidir?
DDT her trofik düzeyde birikir; derişim üreticiden en üst tüketiciye doğru artar. Derişimler küçükten büyüğe L (0,2), N (1,5), K (6), M (24) olduğundan üretici L, en üst tüketici M'dir: L → N → K → M.
Aşağıdaki azot döngüsü şemasında bazı basamaklar harflerle gösterilmiştir.
Baklagillerin köklerindeki yumrularda (nodüllerde) yaşayan bakteriler, şemadaki basamaklardan hangisini gerçekleştirir?
Baklagil köklerindeki bakteriler atmosferdeki \(\text{N}_2\)'yi amonyağa dönüştürür; bu azot bağlamadır ve şemada atmosferden amonyağa giden basamaktır. Amonyağı nitrite ve nitriti nitrata çeviren basamaklar nitrifikasyon, ölü organizmalardan amonyak oluşumu amonifikasyon, nitrattan \(\text{N}_2\) oluşumu denitrifikasyondur.
Karbon döngüsünde gerçekleşen
- I.fotosentez,
- II.kemosentez,
- III.ayrıştırıcıların ölü organizmaları parçalaması
olaylarından hangileri atmosferdeki karbon dioksit miktarını azaltıcı yönde etki eder?
Fotosentez ve kemosentez karbon dioksiti organik maddeye bağlar; ikisi de havadaki karbon dioksiti azaltır. Ayrıştırıcılar ölü organik maddeyi solunumla parçalar ve karbon dioksit açığa çıkarır; atmosferdeki miktarı artırır.
Bir ekosistemde ot → çekirge → kurbağa → yılan → şahin besin zinciri bulunmaktadır. Şahinlerin depoladığı enerji 30 kJ'dür. Her trofik düzeyden bir üst düzeye enerjinin %10'u aktarıldığına göre otların depoladığı enerji kaç kJ'dür?
Şahin 5. trofik düzeydedir; ottan şahine 4 aktarım vardır. Ot enerjisi \(30 \cdot 10^{4} = 300\,000\) kJ olmalıdır.
Bir ekosistemde kartallar yalnızca tavşanlarla, tavşanlar da yalnızca otlarla beslenmektedir. Her trofik düzeyden bir üst düzeye biyokütlenin %10'u aktarıldığına göre kartalların toplam 2 kg kütle kazanması için kaç kg ot biyokütlesi gerekir?
Kartalın 2 kg kazanması için yaklaşık \(2 \cdot 10 = 20\) kg tavşan biyokütlesi gerekir. 20 kg tavşan biyokütlesi için \(20 \cdot 10 = 200\) kg ot gerekir.
Küresel iklim değişikliğinin canlılar üzerindeki etkileriyle ilgili
- I.Sıcaklığa duyarlı bazı türlerin yayılış alanları kutuplara ya da dağlarda daha yüksek kesimlere doğru kayar.
- II.Deniz suyunun ısınmasıyla mercan ağarması olaylarının sıklığı artar.
- III.Okyanuslarda çözünen karbon dioksitin artması deniz suyunun pH değerini yükseltir ve kabuklu canlıların kalsiyum karbonat kabuk yapmasını kolaylaştırır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Isınan bölgelerde türler daha serin yerlere çekilir; dağ türleri yükseğe tırmanır. Sıcak suda mercanlar dokularındaki ortak yaşadıkları algleri atar ve ağarır. Çözünen karbon dioksit suyun pH değerini düşürür (asitlenme) ve kalsiyum karbonattan kabuk yapan canlıları zorlar; III yanlıştır.
İstilacı türlerle ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
İstilacı türler yerli türleri yiyerek, onların besinini tüketerek ya da onlara hastalık taşıyarak yerli türlerin azalmasına, hatta yok olmasına yol açabilir; biyoçeşitliliği artırdıkları söylenemez. Diğer ifadeler istilacı türlerin taşınma yollarını ve neden zarar verdiklerini doğru anlatır; Karadeniz'e balast suyuyla gelen taraklı türü bunun bir örneğidir.
Erozyonla ilgili
- I.Bitki örtüsünün yok edilmesi erozyonu hızlandırır.
- II.Eğimli arazilerin eğim yönünde, yukarıdan aşağı sürülmesi erozyonu azaltır.
- III.Teraslama ve ağaçlandırma erozyonu azaltan uygulamalardır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Bitki kökleri toprağı tutar, bitki örtüsü yağmur damlalarının çarpmasını yumuşatır; bitki örtüsü kalkınca toprak kolayca taşınır. Eğim yönündeki sürüm izleri suyun akması için kanal oluşturur ve erozyonu artırır; sürüm eğime dik yapılmalıdır. II yanlıştır. Teraslar suyun akış hızını düşürür, ağaçlar toprağı kökleriyle tutar.
Aşağıdakilerden hangisi bir kişinin ekolojik ayak izini küçültmez?
Ekolojik ayak izi, tüketilen kaynakları üretmek ve atıkları özümsemek için gereken verimli alandır. Gereksiz yere yeni eşya almak üretim için kaynak ve enerji, atılan eşyalar için atık alanı gerektirir; ayak izini büyütür. Yürümek, yerel besin, enerji tasarrufu ve yeniden kullanım; yakıt, taşıma, elektrik ve atık miktarını azaltarak ayak izini küçültür.
Aşağıda bir karasal ekosistemin besin ağı verilmiştir. Oklar yenenden yiyene doğrudur.
Bu ekosistemdeki çekirgeler bir hastalık nedeniyle tamamen ortadan kalkarsa kısa süre içinde
- I.kurbağa popülasyonu azalır,
- II.şahin popülasyonu azalır,
- III.yılan popülasyonu kesinlikle azalır
yargılarından hangileri doğrudur?
Kurbağa ve kertenkelenin ağdaki tek besini çekirgedir; ikisi de besinsiz kalır ve azalır. Şahinin tek besini kertenkeledir; kertenkele azaldığı için şahin de azalır. Etki zincir boyunca yukarı doğru yayılır. Yılan kurbağanın yanında fareyle de beslenir ve farenin besini ot sağlamdır; yılanın azalacağı kesin değildir. III yanlıştır.
Aşağıda bir göl ekosisteminin besin ağı verilmiştir. Oklar yenenden yiyene doğrudur.
Bu göle karışan bir kirletici zooplanktonların tamamını yok ederse kısa süre içinde
- I.küçük balıkların sayısı kesinlikle azalır,
- II.balıkçılların sayısı kesinlikle azalır,
- III.turna balıklarının sayısı kesinlikle azalır
yargılarından hangileri doğrudur?
Küçük balığın ağdaki tek besini zooplanktondur; besinsiz kalır ve kesinlikle azalır. Turna balığının tek besini küçük balıktır; küçük balık kesinlikle azaldığı için turna balığı da azalır. Balıkçıl küçük balığın yanında kurbağayla da beslenir; kurbağanın besin kaynağı (salyangoz, su bitkisi) etkilenmemiştir. Balıkçılın azalacağı kesin değildir; II yanlıştır.
Bir insan aldığı enerjinin %40'ını bitkisel besinlerden, %60'ını otçul hayvanların etinden sağlamaktadır. Her trofik düzeyden bir üst düzeye enerjinin %10'u aktarıldığına göre bu kişinin vücudunda 1 000 kJ enerji depolanabilmesi için üreticilerde kaç kJ enerji bulunmalıdır?
Bitkiden gelen 400 kJ için insan 2. düzeydedir: \(400 \cdot 10 = 4\,000\) kJ üretici enerjisi gerekir. Otçuldan gelen 600 kJ için insan 3. düzeydedir: \(600 \cdot 100 = 60\,000\) kJ gerekir. Toplam \(4\,000 + 60\,000 = 64\,000\) kJ'dür.
Bir göl ekosisteminde fitoplankton → zooplankton → küçük balık → büyük balık besin zinciri bulunmaktadır. Fitoplanktonlarda birim kütledeki DDT miktarı 0,004 mg/kg'dır. Her tüketicinin yediği besin kütlesinin yalnızca %10'unu kendi vücut kütlesine dönüştürdüğü ve yediği DDT'nin tamamını vücudunda tuttuğu varsayılırsa büyük balıklarda birim kütledeki DDT miktarı kaç mg/kg olur?
Bir tüketici \(m\) kg besin yiyip \(0{,}1\,m\) kg vücut kütlesi kazanırken besindeki DDT'nin tamamını tutar; derişim her basamakta 10 katına çıkar. Büyük balık 4. trofik düzeydedir; fitoplanktondan 3 basamak yukarıdadır: \(0{,}004 \cdot 10^{3} = 4\) mg/kg. 0,4 mg/kg küçük balıktaki derişimdir.
Bir orman ekosisteminde bütün ayrıştırıcıların ortadan kalktığı düşünülürse uzun süre içinde
- I.ölü organizmalar ve atıklar ayrışmadan birikir,
- II.topraktaki nitrat ve fosfat gibi inorganik madde miktarı azalır,
- III.üreticilerin büyümesi yavaşlar
yargılarından hangileri doğrudur?
Ölü maddeleri ve atıkları inorganik hâle getiren canlılar ayrıştırıcılardır; onlar olmazsa ölü maddeler birikir. Bitkiler topraktan aldıkları mineralleri organik maddeye katar; ayrıştırma olmadığından bu mineraller toprağa geri dönmez ve topraktaki inorganik maddeler azalır. Mineral eksikliğinde üreticiler protein, nükleik asit ve ATP yapamaz ve büyümeleri yavaşlar. Üç yargı da doğrudur.
Derin okyanus tabanındaki sıcak su bacalarının çevresinde güneş ışığı ulaşmadığı hâlde zengin bir canlı topluluğu yaşamaktadır. Bu ekosistemde bazı bakteriler bacadan çıkan hidrojen sülfürü yükseltgeyerek elde ettikleri enerjiyle karbon dioksitten organik madde üretmektedir.
Bu ekosistemle ilgili
- I.Üreticiler kemosentez yapan bakterilerdir.
- II.Bu ekosistemde madde döngüsü gerçekleşmez.
- III.Tüketiciler enerjilerini doğrudan ya da dolaylı olarak kemosentez yapan bakterilerden alır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
İnorganik bir maddenin yükseltgenmesinden elde edilen enerjiyle karbon dioksitten organik madde yapmak kemosentezdir; bu bakteriler ekosistemin üreticisidir. Bu ekosistemde de canlılar ölür ve ayrıştırılır; elementler yeniden kullanılır. Madde döngüsü her ekosistemde vardır; II yanlıştır. Işık olmadığı için besin zincirinin tabanı kemosentetik bakterilerdir; tüketiciler enerjiyi onlardan ya da onlarla beslenen canlılardan alır.
Aşağıdaki azot döngüsü şemasında bazı basamaklar harflerle gösterilmiştir.
Buna göre
- I.K ve R basamakları bakteriler tarafından gerçekleştirilebilir.
- II.L ve M basamaklarını gerçekleştiren bakteriler kemosentez yapan üreticilerdir.
- III.S basamağı oksijensiz topraklarda hızlanır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
K azot bağlamadır (azot bağlayıcı bakteriler), R amonifikasyondur (ayrıştırıcı bakteri ve mantarlar); ikisini de bakteriler yapabilir. L ve M nitrifikasyondur; nitrifikasyon bakterileri amonyak ve nitriti yükseltgeyerek elde ettikleri enerjiyle organik madde üretir. S denitrifikasyondur; denitrifikasyon bakterileri nitratı oksijensiz ortamda kullanır. Üç ifade de doğrudur.
Aşağıdaki azot döngüsü şemasında bazı basamaklar harflerle gösterilmiştir.
Bir tarlanın toprağı uzun süre su altında kalarak oksijensiz hâle gelirse
- I.L ve M basamakları yavaşlar,
- II.S basamağı hızlanır,
- III.N basamağıyla bitkilere geçen azot miktarı artar
yargılarından hangileri doğrudur?
L ve M nitrifikasyondur; nitrifikasyon bakterileri yükseltgeme için oksijen kullandığından oksijensiz toprakta bu basamaklar yavaşlar. S denitrifikasyondur ve oksijensiz ortamda hızlanır; topraktaki nitrat \(\text{N}_2\) olarak havaya kaçar. Nitrat hem daha az üretilir hem de denitrifikasyonla kaybedilir; bitkilerin aldığı nitrat azalır. III yanlıştır.
Türkiye'nin biyoçeşitliliğiyle ilgili
- I.Türkiye'nin üç farklı bitki coğrafyası bölgesinin kesiştiği yerde bulunması tür zenginliğini artırmıştır.
- II.Yükselti, iklim ve toprak çeşitliliği, dar alanlarda bile birbirinden farklı habitatların oluşmasını sağlar.
- III.Türkiye'ye endemik bir türün Türkiye'deki bütün doğal popülasyonları yok olursa bu türün doğal popülasyonu yeryüzünde kalmaz.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Türkiye Avrupa-Sibirya, Akdeniz ve İran-Turan bitki coğrafyası bölgelerinin buluştuğu yerdedir; üç bölgenin türleri bir arada bulunur. Deniz kıyısından yüksek dağlara uzanan yükselti farkı ve iklim çeşitliliği kısa mesafelerde çok farklı yaşam alanları oluşturur. Endemik tür yalnızca belirli bir bölgede doğal olarak yaşar; Türkiye'ye endemik bir türün başka bir yerde doğal popülasyonu yoktur. Üç ifade de doğrudur.
İlerlemen bu tarayıcıda saklanıyor. Ücretsiz üye ol, her cihazda kaldığın yerden devam et.