Ekolojiye Giriş, Biyosfer

02.11.2011
EKOLOJI
Yrd.Doç.Dr. Tamer Albayrak
EKOLOJI
1. HAFTA: EKOLOJIYE GIRIġ VE BIYOSFER
2. HAFTA: SUCUL VE KARASAL BIYOMLAR
3. HAFTA: DAVRANıġ BIYOLOJISI
POPULASYON EKOLOJISI
KOMINITE EKOLOJISI
KORUMA BIYOLOJISI
http://fef.mehmetakif.edu.tr/akademik/albayrak
“KARMAŞıK
BIR SISTEMIN DAVRANıŞıNı
EKOLOJI
BELIRLEYEN KURALLAR, BU SISTEMIN
PARÇALARıNı BELIRLEYEN KURALLARDAN
NITELIK OLARAK FARKLıDıR”
VICSEK 2002
“BIR BÜTÜN, PARÇALARıNıN TOPLAMıNDAN
FARKLıDıR” ILKESI
EVREN VE YAġAM
“SıNıRLı DÜNYA”
Evren’de 1 -10 milyar galaksi
Bir galakside 200 300 milyar yıldız
Bir yıldızın (GüneĢ) etrafındaki dokuz gezegenden biri Dünya
1
02.11.2011
EKOLOJI

Biyoloji’nin ana bölümlerinden biri olan Ekoloji
(=Ökoloji), Latince Oikos (Konut, yaĢam yeri,
organizmaların konutu) ve Logy (Bilim) kelimelerinin
bileĢiminden meydana gelmiĢ bir terimdir. Bilimsel
olarak ekoloji, “Canlıların yaĢam yerlerinde incelenmesi
veya Organizma gruplarının kendi aralarında ve
çevreleri ile olan karĢılıklı iliĢkilerini araĢtıran bir bilim”
olarak tanımlanabilir.

Ekoloji bilim dalı Fizik, Kimya, Botanik, Zooloji,
Mikrobiyoloji, Meteoroloji, Klimatoloji, Oseanografi,
Jeoloji, Matematik, Ġstatistik, Bitki beslenmesi, Anatomi,
Morfoloji, Patoloji, Pedagoji, Jeomorfoloji, Mineroloji gibi
bilim dallarıyla iliĢkili olup bu dalların araĢtırma yöntem
ve sonuçlarından yararlanır.
CANLı TOPLULUKLARı
EKOLOJI NEDIR?

 Ekolojinin faaliyet
alanı (organizmadan biyosfere)
 Canlıların
yayılıĢı
 Biyomlar (sucul karasal)




 Organizmalar ve
onların çevreleri arasındaki
etkileĢimler, organizmaların yayılıĢını ve
bolluğunu belirler




Populasyon ve Kommunite (Biyosönoz= Yaşam birliği= Tür toplulukları):
Biyosferi oluĢturan canlı varlıklar bir araya gelerek ekolojik toplulukları
oluĢtururlar. Bu durumda populasyon” Belli bir bölgede yaĢayan aynı türe ait
bireylerin oluĢturduğu topluluk” Kommunite ise “ Belli bir bölgede yaĢayan
çeĢitli türlere ait bireylerin oluĢturduğu topluluktur.
Biyom: Yeryüzünde büyük iklim kuĢaklarına bağlı olarak oluĢan büyük canlı
toplumuna denir.
Biyosfer: Canlı küre, canlılar dünyası; Yeryüzündeki ekosistemler
topluluğudur.
Ekosfer:Dünya ekosistemi, Biyosferdeki canlılar ile bunların cansız çevreleri
Ekosistem: Canlı ve cansız elementlerin karĢılıklı madde alıĢveriĢine dayalı
olarak oluĢturduğu sistem. Abiyotik ögelerle( sıcaklık, nem, pH gibi fiziki ve
kimyasal etmenler) birlikte biyotik kommunitedir. Her ekosistem iĢlevleri faklı
üç organizma grubuna sahitir.Bunlar Üreticiler, Tüketiciler ve AyrıĢtırıcılar(
mantar ve bakteriler)’dır.
Ekolojik niş: Bir organizmanın veya populasyonun ekosistem içindeki görevi
ya da iĢlevi
Flora: Bir bölgedeki bitkilerin tümü
Fauna: Bir bölgedeki hayvanların tümü
Biyocoğrafya: Hayvan ve bitkilerin coğrafi dağılımıyla ilgilenen biyoloji alanı
Gelişen katman
BIYOLOJIK HIYERARŞI
Biyosfer
Biosphere
kuşlar,
omurgasızlar,
yarasalar
ORMAN YAPıSı
Gölgeli katman
Biomlar, ör. yağmurormanları
kuşlar,
sürüngenler,
İki yaşamlılar,
likenler, k yosunları
Ekosistem
 Ekosistemler
Komüniteler
Alt katman
Kominite
Türler
Populasyonlar; üreyebilen
Kırık
Zemin katmanı
Populasyon
bireyler topluluğu
Birey
Gölgeye töleranslı
bitkiler, kuşlar,
sincaplar,
kertenkeleler,
kemirgenler
Çürüyen katman,
solucanlar,
böcekler,
bakteriler
Birey
Açıklık
Fig. 4.2, p. 72
Toprak altı
nematodlar,
mikroorganizmalar
2
02.11.2011
DISTRIBUTION
NUTHATCH
OF
KRÜPER’S
EKOLOJIK YAYıLıM MODELLEMELERI
TÜRÜN YAYıLıġıNı VE BOLUĞUNU NELER ETKILER?
EVRIMSEL GÜCLER NE DUZEYDE ETKILIDIR?
1022 individuals were observed
Ġn 1465 point counts
IMPORTANT AREAS
NUTHATCH
OF
KRUEPER’S
KÜÇÜK KUMRU

BIYOCOĞRAFIK BÖLGELER
The average density of Krueper’s Nuthatch
Turkey: 10.16 ± 0.33 ind./km2.
Lesvos Island: 1.94 ± 0.79 ind./km2
Streptopelia senegalansis
COĞRAFIK YAYıLıġı SıNıRLAYAN
FAKTÖRLER
3
02.11.2011
TÜR NAKILLERI
BILDIGINIZ TÜRLER
VE
ETKILERI NELERDIR?
KÜÇÜK KUMRUNUN
(YAYıLıMı )
YıLLRA GÖRE
DISPARSELI
BIYOTIK FAKTÖRLER ORGANIZMANıN
YAYıLıġıNı ETKILER
ABIYOTIK FAKTÖRLER ORGANIZMANıN
YAYıLıġıNı ETKILER
GULF STREAM AKıNTıSı VE IKLıM
(SıCAK SU AKıNTıSı)
Küresel Iklım Modelleri
4
02.11.2011
ABIYOTIK FAKTÖRLER ORGANIZMANıN
YAYıLıġıNı ETKILER
Ne söylüyor?
Sıcaklık
Su
GüneĢ IĢığı
Rüzgar
Kayalar ve Toprak
SıCAKLıK VE SU ORGANIZMALARıN YAYıLıġıNı
ETKILEYEN ÖNEMLI FAKTÖRLERDIR.
Ne söylüyor?
5
02.11.2011
TURNOVER (DÖNGÜSEL DEĞIġIKLIK)
MIKROKLIMA
TaĢ altları
Orman altı
 Su kenarları
 ġehir….


Geçmişte (doğal) iklim değişimleri
Geçmiş İklimi Belirlemek
Eski Toprak
Arktik buz
(R.A. Müller&G. MacDonald, 2000)
DOĞAL
IKLIM DEĞIŞIMININ NEDENLERI
Mağara çökelleri
Ağaç yaĢ halkaları
UZUN SÜRELI IKLıMSEL DEGIġIKLIK
TÜRLERIN DISPERSALI
VE
Buzul Dönemleri
bu gün
dO-18
Son 750 bin yıl
“İnsanlar yeryüzünden silinmedikçe bir daha Buz Çağı olmayacak”
James E. Hansen
6
02.11.2011
Sıcaklık
Gelecekteki
İklim
Projeksiyonları
Future Simulation
(A2 [2071-2100]
minus RF [19611990])
Ne söylüyor?
BarıĢ ÖNOL, Ph.D. 2007. Ġstanbul Technical Univ., Dept. of Meteorology
Yağış
Gelecekteki
İklim
Projeksiyonları
Iklım değiĢikliğinde, tohum yayılıĢ hızı, her bir
türün göçünü sürdürmeye yetecek kadar
uzun mu?
Uganda Kahve Üretimi
Future Simulation
(A2 [2071-2100]
minus RF [19611990])
BarıĢ ÖNOL, Ph.D. 2007. Ġstanbul Technical Univ., Dept. of Meteorology
VEJETASYON
HARITASı
BIOMLAR: ENLEM VE YÜKSEKLIĞE
GÖRE
Alpine
Tundra
Dağ Ġğne
yapraklı
Orman
GeniĢ
yapraklı
orman
Tropikal
Orman
Tropikal orman
Yüksek
GeniĢ yapraklı orman
Kuzey Ġğne yapraklı
orman
Sıcaklık & yağmur alırlığı
Arktik Tundra
DüĢük
7
02.11.2011
BIYOSFER (EKOSFER)
BIYOSFER (EKOSFER)
Biyosfer, yerküredeki 17 km kalınlığındaki canlı biyolojik
madde tabakasıdır
 Ancak, çoğu organizma sadece yüzeye yakın 1 km ’lik bir
tabakada yer alır

YERKÜRENIN



FIZIKSEL ORTAMı
YERKÜRENIN
FIZIKSEL ORTAMı
Hidrosfer (sucul ortamlar)
Litosfer (kabuk)
Atmosfer (gaz tabaka)
Biyosfer, bu fiziksel
bölümlerle
organizmaların etkileĢimi
ile ekosistemleri oluĢturur
8
02.11.2011
BIYOTA (ORGANIZMALAR)NEDEN
YERDE AYNı DEĞILDIR?
HER
Organizmalar, özel evrimsel adaptasyonlarının
uyum gösterebildiği habitatlarda yayılırlar
 Alanlar arası fiziksel farklılıklar ne kadar fazla
olursa, alanların biyotaları arasındaki fark da o
kadar büyük olur

Gabar aynası, ġırnak
Çöl serçesi
EKOSISTEM

Birbirine bağlı organizmalarla, onların yaĢadıkları
ve etkileĢtikleri ortamın oluĢturduğu ve civardaki
topluluk ve ortamlardan farklı olan bir birlikteliktir.
BIYOM

Eğer canlı topluluğu ve onun bulunduğu ortam çok
büyükse, bunlar biyom olarak adlandırılır
Biyomların her birinin kendine
özgü flora, fauna ve
mikrobiyolojik toplulukları vardır.
Ancak, biyomlar genellikle
baskın vejetasyon tipleri ile
sınıflandırılırlar
BĠYOMLAR


KARASAL BĠYOMLAR
SUCUL BĠYOMLAR
KARASAL BIYOMLAR
Tundra
Taiga
 Ilıman yaprakdöken ormanlar
 Ilıman yağmur ormanları
 Ilıman çayırlar
 Savanlar
 Makilikler
 Çöller
 Tropik yağmur ormanları
 Tropik mevsimsel ormanlar


9
02.11.2011
BIOMLAR: ENLEM VE YÜKSEKLIĞE
KARASAL BIYOMLAR

Ana karasal biyomların dağılımını belirleyen en önemli
etmenler sıcaklık ve yağıĢtır
Yüksek enlemlerde
Ilıman bölgelerde
 DüĢük enlemlerde



sıcaklık
sıcaklık, yağıĢ
yağıĢ, mevsimsellik
Alpine
Tundra
Dağ Ġğne
yapraklı
Orman
GeniĢ
yapraklı
orman
Tropikal
Orman
Denizden yükseklik

(değiĢimler enlemlerde olana benzer)
Tropikal orman
GeniĢ yapraklı orman
SOĞUK DÜZLÜKLERI
TUNDRA: KUZEYIN
Kuzey Ġğne yapraklı
orman
Arktik Tundra
Sıcaklık & yağmur alırlığı
Yüksek
TUNDRA: KUZEYIN
GÖRE
DüĢük
SOĞUK DÜZLÜKLERI
Tundra vejetasyonunda karayosunları, likenler ve otlar
hakimdir. Çok yıllık bitkiler genellikle yoktur.
 Az sayıda hayvan türü olsa da, yılın belli zamanlarında
faunada bir artıĢ olur (Ren geyiği, tilkiler, tavĢanlar,
lemmingler)
 Yazın su kuĢlarının yuvalanma alanı

TUNDRA: KUZEYIN
SOĞUK DÜZLÜKLERI
TAIGA: HERDEMYEġIL
KUZEY ORMANLARı
10
02.11.2011
TAIGA: HERDEMYEġIL
KUZEY ORMANLARı
TAIGA: HERDEMYEġIL
KUZEY ORMANLARı
Taiga vejetasyonunda Ladin, Köknar gibi ibreli
herdemyeĢil koniferler hakimdir. Yaprak döken ağaçlar da
bulunur.
 Fauna açısından kuĢlar ve böcekler dikkat çeker. Önemli
memeliler, geyik, ayı, kurt, sansar, vaĢak ve kirpidir.
(tavĢan ve kemirgenler de bol bulunur)

ILıMAN
YAPRAKDÖKEN ORMANLAR
ILıMAN


YAPRAKDÖKEN ORMANLAR
MeĢe ve Kayın gibi geniĢ yapraklı ağaçlar hakim türlerdir.
Orijinal olarak çok sayıda büyük memeli (kurtlar, ayılar,
geyikler), küçük memeliler, kuĢ ve böcek türünü içerir
ILıMAN
YAĞMUR ORMANLARı
Yeryüzündeki en karmaĢık ekosistemlerden biridir, aynı
zamanda en çok odun üretimi sağlayan biyomlardan biridir

ILıMAN
YAĞMUR ORMANLARı
Artvin
11
02.11.2011
ILıMAN YAĞMUR
ORMANLARı
ILıMAN
ÇAYıRLAR
Normal geliĢim durumunda, dünyanın en derin ve tarıma en
elveriĢli toprakları bu bölgelerde bulunur
ILıMAN
ILıMAN
ÇAYıRLAR
ÇAYıRLAR
Civardaki dere kenarları dıĢında çok az ağaç vardır ve
vejetasyona otsu bitkiler hakimdir
 Çayırlar, otlayan hayvanların doğal yayılım alanıdır (bizon,
sığır, antilop)
 Kullanıldığında dikkat
edilmesi gerekir:
AĢırı otlatma (bodur bitkiler)
Bilinçsiz tarım (üst toprağın kaybı)
YapılaĢma,
Ağaçlandırma …

Ardahan
SAVAN: TROPIK
SAVAN: TROPIK
ÇAYıRLAR
ÇAYıRLAR
GeniĢ aralıklarla yerleĢmiĢ dikenli ağaçların bulunduğu
geniĢ çayırlar
 Dikenler
herbivorlara karĢı
 Doğal sık yangınlar
 Antilop, Zürafa, Zebra, Filler gibi herbivorlar çok yüksek
sayıda bulunurlar
 Aslan, Çita, Çakallar önemli predatörleridir

 AĢırı
otlatma bu
alanların çöle
dönüĢmesine yol açar
12
02.11.2011
SAVAN: TROPIK
ÇAYıRLAR
MAKI: ÇALıLAR
MAKI: ÇALıLAR
MAKI: ÇALıLAR
VE KÜÇÜK AĞAÇLAR
VE KÜÇÜK AĞAÇLAR
VE KÜÇÜK AĞAÇLAR
Kuraklığa dayanıklı çam ve meĢe ağaçlarında oluĢan çok
yoğun bir vejetasyon
 Çoğu bitki su kaybını önlemek için sert, küçük, derimsi
(sclerophyllous = kurakçıl) yapraklara sahiptir

ÇÖLLER
ÇÖLLER
13
02.11.2011
ÇÖLLER
TROPIK YAĞMUR


TROPIK YAĞMUR
ORMANLARı
Yüksek dikey taç tabakalanmasına sahip ormanlar
Yerkürede en yüksek çeĢitliliğe ve üretkenliğe sahip
alanlardır
SUCUL BIYOMLAR


Karasal biyomların belirleyicileri: sıcaklık, yağıĢ
Sucul biyomların belirleyicileri:






Sudaki çözünmüĢ madde miktarı (Tuzluluk)
Su derinliği
IĢık kalitesi ve ıĢığa ulaĢabilirlik
Dip kısmın yapısı (ör; kaya, kum, balçık)
Su sıcaklığı ve sirkülasyon özellikleri
ORMANLARı
BĠYOMLAR


KARASAL BĠYOMLAR
SUCUL BĠYOMLAR
SUCUL ORGANIZMALAR

Plankton




Fitoplankton
Zooplankton
Nekton
Bentos
Sucul alanlardaki en temel ayrım tatlı ve tuzlu su
ortamlarıdır. Nehir ağızları ve acı sular bu ikisinin arasında
yer alır.
14
02.11.2011
PLANKTON
NEKTON
NEKTON
BENTOS
BENTOS
15
02.11.2011
SUCUL BIYOMLAR

Sulakalanlar

Denizel sulakalanlar





Subasar (Mangrov) bataklıklar
Tuzlu bataklıklar
TaĢkın ekosistemleri
Bataklık sistemleri
Tatlı sular


Lotik sistemler (Akarsu)
Lentik sistemler (Durgun su)
Denizel ortamlar
Nehir ağzı ve acısu ortamları
 Mercan resifleri


SULAKALANLAR
Dünyada çok farklı yerlerde bulunurlar
Kommünitedeki türler farklı olsa da sistemin temel
yapısı çok benzerdir
 Ġklime ve coğrafi konuma göre sınıflandırması zor
sistemlerdir
DENIZEL SULAKALAN
DENIZEL SULAKALAN
BATAKLıK SISTEMLERI

SISTEMLERI


SISTEMLERI
Tuzlu bataklıklar

Gelgitler ile düzenli olarak bataklığı deniz suyu basar

Subasar (Mangrov) bataklıklar

Tropik ve subtropiklerde deniz kıyısında yer alır
Drenajın engellendiği ve suyun biriktiği alanlarda
ortaya çıkar
 Çok kurak yıllar dıĢında sürekli su bulunur

16
02.11.2011
TATLı SU YAġAM SISTEMLERI
LOTIK (AKARSU)
SISTEMLERI
Tatlısu ekosistemleri iki temel bölümde incelenebilir:
Akarsu ortamlar (Lotik)
 Durgun su ortamları (Lentik)


LOTIK (AKARSU)
SISTEMLERI
???
Çoruh Nehri, Artvin
LENTIK (DURGUNSU)
SISTEMLERI
Sivas
Sivas
17
02.11.2011
Ne söylüyor?
EKOSISTEM
DENIZEL YAġAM
KUġAKLARı

Kıta sahanlığının bentos’u

Derin okyanus bentos’u


lentik
Nehir ağzı

200 m’ye kadar. Makro algler. Üretim yüksek.
Tamamen heterotrof. Yukarıdan gelen döküntülere
bağımlılar. Tek birincil üretim, volkanik deliklerde
bulunan kemosentetik bakterilerce yapılır
Pelajik ortam (su ortamı)
lotik
NEHIR AĞZı VE ACıSU



ORTAMLARı
Tatlı ve tuzlu suların birbirine karıĢtığı sığ alanlardır
Acısu alanları: Kararlı ortamlar. Lagün benzeri. SeyrelmiĢ deniz suyu.
MERCAN
Nehir ağızları: DeğiĢken ortamlar. ÇeĢitlilik düĢük, besince zengin, tür bolluğu
yüksek.

RESIFLERI
Bentik kommünitelerdir
Tropik ve subtropiklerde sıcak, sığ, besince fakir
ancak temiz deniz sularında yayılırlar
 Çoğu mercan simbiyotik (içlerinde fotosentez yapan
algler taĢırlar)

Yeryüzündeki en üretken ekosistemlerden
biridir
Diğer canlı formları için de fiziksel bir altyapı
oluĢturması nedeniyle çeĢitlilik çok fazladır
ve tropik yağmur ormanlarının denizel
eĢdeğeridir
Ekosistem
MERCAN
RESIFLERI
Alan (milyon
km2)
Tipik net birincil Tahmini dünya net
üretim hızı (g
birincil
üretim
kuru
(109 kuru ton/yıl)
madde/m2/yıl)
Kıtasal ekosistemler
Tropik yağmur ormanları
17.0
2200
37.4
Tropik mevsimlik orman
7.5
1600
12.0
Ilıman herdemyeşil orman
(taiga)
5.0
1300
6.5
Ilıman yaprak döken orman
7.0
1200
8.4
12.0
800
9.6
Çalılık
8.5
700
6.0
Savan
15.0
900
13.5
Ilıman çayır
9.0
600
5.4
Tundra
8.0
140
1.1
Çöl/yarı çöl çalılıkları
18.0
90
1.6
Ekstrem çöl, kayalık, kumul
ve buz
24.0
3
0.07
Tarım alanı
14.0
650
9.1
KARASAL TOPLAM
145.0
742
110.5
Boreal orman
18
02.11.2011
Ekosistem
Alan
(milyon
km2)
Ne söylüyor?
Tipik net birincil Tahmini dünya net
üretim hızı (g kuru birincil üretim (109 kuru
madde/m2/yıl)
ton/yıl)
Sucul ekosistemler
Bataklık
2.0
2000
Göl ve akarsu
2.0
250
0.5
332.0
125
41.5
Açık deniz
Upwelling bölgeleri
4.0
0.4
500
0.2
26.6
360
9.6
Alg yatakları ve resifler
0.6
2500
1.6
Nehir ağzı ve acı sular
1.4
1500
2.1
DENİZEL TOPLAM
365.0
163
59.5
510
333
170
Kıta sahanlığı
Biyosfer toplamı
Antalya, Boğazkent’in
dünü ve bugünü
Ne söylüyor?
2005
MAKÜ, Fen-Edebiyat Fakültesi
2002
112
Antalya, Boğazkent 2005
2002
DAVRANıġ BIYOLOJISI

2007
DAVRANıġ BIYOLOJISI
DavranıĢ nedir?

Bir hayvanın yaptığı ve bunu nasıl yaptığı Ģeklinde öğrenme ve
hafıza gibi hareketsel niteliği olmayan davanıĢlarında içeren bir
olgudur.
19
02.11.2011
ANADOLU SıVACıSı
ÖTÜġÜ
Neden ötüĢler önemli?
DOĞAL SEÇILIM
NEDEN BIR DAVRANıġı DIĞERINE
GÖRE DAHA FAZLA DESTEKLEMIġTIR?
Hayvan davranıĢı
“etoloji”
 Genler ve çevre
=
fenotip

Neden kuĢlar ilk
baharda ürer?
 Bir davranıĢın ortaya
çıkmasında hangi
faktörler etkilidir?
 Filogeni ve davranıĢ

20
02.11.2011
DAVRANıġ BIYOLOJISI
EVRIM VE EKOLOJIYI
BIRBIRINE BAGLAR
21
02.11.2011
22
02.11.2011

Kinesis: bir uyarıya
karĢı dönme oranı ve
hareketteki basit bir
değiĢiklik Ģeklindeki
cevap

Taksis:belirli bir uyarıya
doğru veya tersi yönde
hareket yönelimi
anlamına gelir.

Fototaksis
Rheotaksi: akıntının
tersine dogru yönelim

GÖÇ
23
02.11.2011






Agonistik davranıĢ: hem tehditkar hem de itaatkar davranıĢ
UzlaĢma davranıĢı:
Dominans hiyerarĢi: grupta birinin zamanla üstünlüğünü kabul
ettirmesi
Territoryum: savunak egemenlik alanı
Monogamik: tek eĢli
Poligamik: çok eĢlilik





Poliginik: erkek tek
Poliandre: diĢi tek
Feromonlar
Alturzm: özveri fedakarlık
Kin seçilimi: akraba seçilimi
24