EKOSİSTEMLERDE SINIRLANDIRICI FAKTÖRLER

... konulu sunumlar: "EKOSİSTEMLERDE SINIRLANDIRICI FAKTÖRLER"— Sunum transkripti:

1 EKOSİSTEMLERDE SINIRLANDIRICI FAKTÖRLER
Justus Von Liebig Yasası

2 EKOSİSTEMLERDE SINIRLANDIRICI FAKTÖRLER
Organizmanın gerçekleşen nişini sınırlandıran faktörlerin tamamına sınırlandırıcı faktörler denir. Herhangi bir zaman ve yerde var olan belirli bir biyom tipi sıcaklığın, yağışın, toprağın yapısının ve kimyasal özelliklerinin bir fonksiyonu sonucu ortaya çıkar. Bu nedenle yağış, nem, sıcaklık gibi tek bir faktörün veya demir, fosfor, bakır gibi toprakta bulunan bir elementin konsantrasyonu, bir alandaki türlerin çeşitliliği ve sayısını, dolayısıyla ekosistem tipini tayin eder. Bir biyom veya ekosistemde belirli bir bitki veya hayvan türünün var olması veya olmamasını en fazla eksik olan faktör belirler. Örneğin sıcaklık, güneş ışığı, topraktaki mineral konsantrasyonun ne olursa olsun, yağışlar çok az ise sonuç yine de çöl olabilir. Bu genelleştirme minimum kanunu veya sınırlandırıcı faktör prensibi olarak bilinir.

3 Sınırlandırıcı faktörler fikri 19. yüzyılda tarımsal kimyacı J
Sınırlandırıcı faktörler fikri 19. yüzyılda tarımsal kimyacı J.von Liebig tanımlanmış ve günümüzde minimum kanunu olarak bilinmektedir. Bu fikre göre organizmalar ekolojik şartlar zincirinin en zayıf halkası tarafından kontrol edilmektedir. 1913 yılında V.E.Shelford bu fikri organizmalar, sadece minimum miktarda bulunan faktörler tarafından değil, tolerans düzeyini aşan maksimum oranda bulunan faktör tarafından da belirlenir şeklinde düzeltmiştir.

4 Benzer eğri her faktör için çizilebilir
Her sınırlandırıcı faktör için tolerans sınırı vardır. Eksterm değerlere tolere edilmekle birlikte stres oluşur Organizmaları ne sınırlandırır Benzer eğri her faktör için çizilebilir

5 Canlıların Tolerans Sınırları

6 I. Fiziksel Sınırlandırıcı Faktörler
Enerji kaynağı olarak Düzenleyici olarak Fotoperiyot (gün uzunluğu) kısa gün - Uzun gün Orientasyon olarak Çok fazla ışık enzim sistemlerini bozar – gölge bitkileri ve mağara hayvanları fazla ışığa tolere edemez Sıcaklık Her organizmanın tolere edebileceği sıcaklık sınırı vardır Değişim hayat döngüsü için kritik olabilir – su böceklerinin çıkışı. Sıcak günler ve soğuk geceler sabit ortalama sıcaklık için eşit değildir Su İklim için en sınırlandırıcı faktördür. Farklı Vejetasyon bölgeleri büyük ölçüde suyun varlığına bağlı olarak oluşur. Yağış Yağış – potensiyel evapotranspirasyon Aynı yağış miktarı sıcak bölgelerde kurak iklim oluştururken, soğuk bölgelerde tundra bitkileri gelişir. Buz haline dönüştüğünde su alınamaz. Zamanlama kritik olarak önemlidir. Güneydoğu Anadolu’da yağmurlar soğuk aylarında gelir; sıcak aylarda gelseydi iklim daha farklı olurdu. Yağış ve sıcaklık birbiri ile ilintilidir – organizmalar sıcak havalarda daha hızlı su kaybeder- Bir çoğu serinlemek için daha fazla suya ihtiyaç duyar.

7 Tuzluluk organizmaların ihtiyaç duyduğu su ve mineral miktarını belirler.
Çöllerde tuzlu toprağın hemen altındaki bölüm su içeren tuzdan oluşur. Fakat bitkiler bu sudan faydalanamadığı için orada yaşayamaz. Bitkiler ozmoz ile toprağa su kaybeder. Makro elementler – Daha çok yapı elemanı olarak kullanılırlar Mikro elementler Enzimatik reaksiyonlarda kofaktör olarak az miktarda kullanırlar. Makro elementler C O H N S P K Mg Ca Mikro elementler Fe Cu Zn Mn Mo Cl B Se I Na Va Co

8 II. Biotik Sınırlandırıcı Faktörler
Avcılık Hastalık Avcıların ve hastalık yapıcı parazitlerin bulunması türlerin belli bir alana yayılmasını engeller. Hastalık ve avcı tarafından ortaya çıkarılan ek stres faktörü organizmaların diğer faktörlere toleransını azaltır. Rekabet Bazı organizmalar diğerlerini etkin bir şekilde tüketirse, orada bulunamazlar. Bir çok organizmanın üreme ihtiyaçları, genel yaşama ihtiyaçlarından daha farklıdır. Salmon denizde yaşar fakat üremek için soğuk akıntılara ihtiyacı vardır. Titmice herhangi bir orman veya çalılıkta yaşar fakat üremek için ağaç kovuklarında yuvaya ihtiyacı vardır. Ponderosa çam fideleri sık gölgelenmiş ormanlarda yaşayamaz (daha yaşlı panderosa çamları oluşturur).

9 Her çevre faktörüne gösterilen tolerans limitlerinin toplamı türün yaşayabileceği habitat sınırlarını belirler

10 Sınırlandırıcı faktör kavramı ekolojiste karışık durumların incelenmesinde önemli bir araç olmaktadır Çevre ile ilgili ilişkiler çok komplekstir fakat bütün ekolojik faktörler eşit öneme sahip değildir. Örneğin oksijen bütün hayvanlar için fizyolojik bir ihtiyaçtır. Fakat oksijen sadece belirli bölgelerde sınırlandırıcı bir faktör olabilir. Örneğin kirlenmiş bir akarsuda balık ölüyorsa, sudaki oksijen düzeyi düşüklüğü ilk incelenen parametre olacaktır. Çünkü suda çözünmüş oksijen, kolaylıkla tükenen ve çoğunlukla zor temin edilebilen bir nesnedir. Bir tarladaki küçük memeli hayvanlar ölüyorsa buna başka bir sebep aramamız gerekir. Çünkü oksijen havada bol miktarda bulunur sınırlandırıcı bir faktör olamaz.

11 Klorofil a Yaz aylar PO4

12 Sınırlandırıcı Faktörlerin İncelenmesi
Ekolojide "eury" ön eki geniş tolerans sınırlarını, "steno" ön eki dar tolerans sınırlarını gösterir. Balıklardan, alabalık, levrek balığına göre daha stenotermaldir, yani sıcaklık değişimlerinden daha fazla etkilenir. Bir dağ akarsuyu boyunca ağaçlar kesilirse, güneş ışıkları suyun sıcaklığını bir kaç derece artırır. Bu alabalıkların ölmesine neden olabilir, levreklere ise bir şey olmaz. Geniş tolerans sınırlarına sahip organizmaların çok geniş alanlara dağılmaları olasıdır. Fakat bir faktör için geniş sınırlar, bütün faktörler için geniş sınırlar anlamına gelmez. Bir bitki sıcaklık bakımından eurytermal, fakat su için dar tolerans sınırlı stenohidrik, veya alabalık sıcaklık bakımından dar tolerans sınırlı stenotermal, fakat beslenme bakımından geniş sınırlı euryphagic olabilir.

13 Ekolojik İndikatörler
Geniş bir bölge içinde uyum sağlamasına rağmen, bazı türler bazen çevre şartlarını gösteren faydalı bir indikatördür. Steno türler, eury türlere göre daha güvenilir indikatördür. Bu nedenle nadir türler en iyi indikatördür. Örneğin bir merada hayvanların otlamasına karşı hassas bazı ot cinslerinin miktarının azalması aşırı tüketimin bir indikatörü olarak kullanılıp, mera bir müddet otlatılmaya kapatılabilir. Nehirlerin kirlenmesinde toplam üretkenlik daha ölçülebilir şekilde etkilenmeden tür sayısını azalması kirlenme için bir indikatördür. Özet olarak; 1. Sınırlandırıcı faktörleri ekolojik seviyede incelemek için, koordineli yapılacak gözlemlere, hem arazi hem de laboratuvarda yapılacak deneylere ihtiyaç vardır. 2. Bir türün iki farklı bölgede bulunması, bu iki bölgede de çevre şartlarının aynı olduğu anlamına gelmez. Nadir türler bazen iyi indikatör olursa da bir bütün olarak tür veya toplum grupları daha güven vericidir. 3. Canlı grupları ortama uyma veya zararlı etkileri dengeleme kabiliyetine sahiptir. Türlerin yapısı büyük değişikliklere maruz kalsa bile üretim ve enerji akımı gibi bazı fonksiyonların hızı sabit kalabilir. Dolayısıyla hayat şartlarının oldukça geniş sınırlar arasında değişmesi, tür düzeyinde, ekosistem seviyesinden daha etkili olur. Şartlar değişim aralığının sonuna doğru yaklaşırken önce türlerin sayısı azalır, daha sonra ekosistemin fonksiyonları düşer.

14 Sınırlandırıcı Faktör Olarak Yangın
Yaygın olan kanaatin aksine, insanların neden olmadığı doğal yangınlar, insanın zararına olmaz. Yangın hem sınırlandırıcı hem de ayarlayıcı bir faktördür. Sıcak ve kurak bölgelerde önemlidir. Bu bölgelerde periyodik olarak meydana gelen küçük yangınlar diğerlerinin zararına, bazı türlerin devamını ve çoğalmasını sağlayan bir baskı unsuru olur. Örneğin dikenli ağaçlardan oluşan maki toplulukları, normal çayır topluluklarının büyüyüp gelişmesini engeller. Yangın ekonomik değeri olmayan bu bitki örtüsünü silip süpürdüğü zaman ekonomik değeri daha yüksek çok gür bir çayır örtüsü ortamı kaplar. Bununla beraber kurak ve sıcak bölgelerde bakteri ve mantarların ayrıştıramadığı kurumuş bitki yığınlarındaki mineral besin maddeleri açığa çıkarılıp döngüye katılmaları sağlanır. Aynı zamanda küçük yangınlar, bitkisel döküntü yığınlarını minimumda tutarak büyük yangınların ortaya çıkmasını önlemektedir. Afrika'daki hayvan sürüleri, periyodik yangınlar sonunda arazinin çayır örtüsü ile kaplanması sayesinde varlıklarını sürdürmektedir.

15 Aynı alanda Yangın öncesi ve yangın sonrası durum

16 Sınırlandırıcı Faktör-Yangın
Kontrollü küçük yangınların aksine vahşi orman yangınları hemen hemen bütün canlı topluluğunu yok eder ve istenmezler.

17 Kirlenme Diğer bir sınırlandırıcı faktörler dizisi kirlenmedir. Kirlenme zarar verme potansiyeline sahip olan veya insanın çevreyi kullanışına olumsuz yönde tesir eden bazı maddelerin çevreye sokulması anlamında kullanılan bir terimdir. Endüstri ve evsel atıklarla suların, havanın ve toprağın kirlenmesi önemli üç kirlenme şeklidir. Sınırlayıcı faktör olma bakımından artıklar iki esas gruba ayrılabilir. 1. Doğal ekosistemlerde var olan maddelerin sisteme giren miktarında veya giriş hızında bir artış meydana getiren atıklar. 2. Doğada normal olarak bulunmayan kimyasal maddeleri veya zehirleri ihtiva eden atıklar. Birinci durumda ekosistemde ortama uymuş organizmalar ve toplumlar vardır, madde parçalama ve tüketme kabiliyetine sahiptirler. Bu nedenle organik madde ve minerallerden meydana gelen pis sular, aşırı yüklenmedikçe problem oluşturmazlar. Böcek öldürücü gibi zehirlerli kimyasal maddeleri ise zararsız forma indirgeyebilecek hiç bir mikroorganizma yoktur.

18 Kirlenme

19 A-Çayır-Mera alanları c) Sakarya mısır tarlaları
Aşağıdaki besin elementlerinden hangisi su ekosistemlerinde primer üretimi tipik olarak sınırlandırır? A. Nitrogen B. Phosphorus C. Calcium D. Magnesium E. Potassium Azot kara ekosistemlerinde sınırlandırıcı faktördür ÇÜNKÜ; a) Gezegenimizde çok azdır, yerkürenin merkezi hariç b) Bitkiler azot gazından direk olarak alamazlar c) Organik bileşiklere sıkıca bağlıdır d) Fosfora sıkıca bağlıdır Aşağıdakilerden hangisi ekosistemin doğal parçası olarak yangına ihtiyaç duyan alanlara örnek olarak verilebilir? A-Çayır-Mera alanları c) Sakarya mısır tarlaları B-Çöp depolama alanları d) Toroslarda orman yangını Ötrofikasyon sonucu balıkların ölüm nedeni ne olabilir  A-Asit birikimi c)Tuz b) Oksijen yetersizliği d) Parazitler

20 A-Tür sayısının azalması B-Üretimin azalması
Eğer A kertenkele türünün sıcaklık aktivite aralığı °C, B kertenkele türünün °C ise, bu türler hakkında ne söylenebilir? a. A türü B türüne oranla stenotermaldir b. A ve türlerinin her ikisi de eurytermaldir c. A ve türlerinin her ikisi de stenotermaldir d. A ve B türünün hiç iri stenotermal değildir e. A türü B türüne oranla eurytermaldir Doğal biyomlarda bitki büyümesini ve üretkenliğini en fazla etkileyen kritik faktör hangisidir? a. Güneş b. Toprak elementleri c. Su d. CO2 Ekosistemin bozulmasına neden olan faktörlere gösterilen ilk tepki hangisidir. A-Tür sayısının azalması B-Üretimin azalması C-Tür içinde birey sayısında azalma D-Tüketimin azalması