BTK EKOLOJS PROF DR ERKAN YALIN 1 Ekolojinin

BİTKİ EKOLOJİSİ PROF. DR. ERKAN YALÇIN 1

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Canlılar dünyasının kendi aralarında kurdukları ilişkileri doğrudan doğruya veya dolaylı olarak etkileyen çevre faktörlerini de tanımak gerekir. 2

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Bir yerde canlıların yaşamı üzerine etkili olan faktörlerin tümüne birden ortam denir. 3

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Canlılar ile içinde yaşadıkları ortam arasındaki karşılıklı ilişkiler her gün biraz daha karışık bir duruma gelmektedir. 4

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Ekoloji terimi ilk defa Alman Zoologu HAECKEL (1869) tarafından kullanılmış olup Yunanca Oiokos (oturma yeri, konut, yaşanan yer, ev, mülk) ve logos (bilim) sözcüklerinden oluşmaktadır. 5

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Bu günkü anlayışa göre ekoloji; canlılar ile içinde yaşadıkları ortam arasındaki ilişkileri inceleyen bir bilim dalı olarak tanımlanabilir. 6

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Canlılar veya canlı çevre (Biocoenose) insan, hayvan ve bitkilere ait bireyleri veya bunlardan oluşmuş toplulukları ifade etmektedir. 7

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Hippocrates “bedenin muhtelif kısımlardan oluşmakla birlikte bir bütün olduğunu, hastalıkların dış faktörlerden ileri geldiğini ve özellikle iklimin, mesleki faaliyetlerin ve beslenme tarzının başlıca hastalık nedenleri olduğunu” savunmuştur. 8

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Aristoteles’e göre “canlı varlıklar yaşadıkları ortama uymuşlardır ve gerek birbirleri ile gerekse çevreleri ile karşılıklı ilişki ve etkileşim halinde bulunurlar, aynı zamanda aralarında yaşam için bir mücadele vardır. ” 9

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi Theophrastus ise bitki formasyonlarını fizyonomik-fizyolojik esaslara göre sınıflandırmış, toprak türlerini, kayaları ve mineralleri tarif etmiş, hidrolojik döngünün anahtarlarını açıklamış, hava tahmini ile ilgili ilk esasları ortaya koymuştur. 10

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Doğanın bir bütün olduğunu savunan El. Cahiz (IX. yüzyıl) ile özellikle havanın insan yaşamı üzerindeki etkileri ve tıbbi ekoloji üzerinde duran İbni Sina (9801037) dikkati çekerler. 11

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi Hacı Paşa (XIV. ve XV. yüzyıl), Ali Çelebi (XV. yüzyıl), Larendeli Siyahi Zade Derviş (XVII. yüzyıl) ve ünlü bilim adamı İbrahim Hakkı (XVIII. yüzyıl) gibi Türk hekim ve bilim adamları eserlerinde sağlık ile ortam koşulları arasındaki ilişkilere yer vermişlerdir. 12

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Batı aleminde ekolojik görüş ancak XIX. yüzyılda önem kazanmaya başlamıştır. • XIX. yüzyılın başından itibaren doğa bilimleri ile ilgilenenler çoğalmıştır. 13

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Bitki ekolojisinin gelişmesinde en büyük rolü oynayanların başında Alexander von Humboldt (1807) gelmektedir. 14

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Alexander von Humboldt güney Amerika kıtasının tropik ve ılıman bölgelerine yapmış olduğu beş yıllık gezilerde bitkilerin dağılışı ile iklim faktörleri arasındaki ilişkileri tespit etmeye çalışmıştır. 15

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Sıcaklık, ışık ve nemin bitki türlerinin dağılışında oynadığı rol hakkında bazı gözlemler ilk defa Schow (1823) tarafından yapılmıştır. 16

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • De Candolle (1855), çeşitli ortam faktörlerinin, özellikle ışığın bitkiler üzerine olan etkileri üzerinde durmuştur. 17

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Darwin (1859)’in türlerin orijini üzerindeki teorik düşünceleri ekolojinin öncülüğünü yapmıştır. 18

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Edward Forbes (1844) İngiltere kıyılarında ve kısmen de Akdeniz bölgesinde deniz bentosunu incelemiş ve her biri çeşitli türler ile karakterize edilen birkaç tabakanın bulunduğunu ortaya koymuştur 19

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • 1894’ de Merriam Kuzey Amerika florasının tamamen kuşaklar halinde dağılış gösterdiğini saptamış ve bu dağılışta etkili olan faktörün sıcaklık olduğunu belirtmiştir. 20

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • 1896’ da Warming daha önceki çalışmalardan da yararlanarak kendi yapmış olduğu çalışmaları “Plant Ecology (Bitki Ekolojisi)” adlı kitabında toplamıştır. • Bu kitapta bitki türleri ve bu türlerin oluşturduğu bitki toplulukları ile çevre faktörleri arasındaki ilişkileri ortaya koymuştur. 21

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Bitki ekolojisinde analitik çalışmalara ancak 1900’lü yıllardan itibaren başlanmıştır. • Bu konuda ilk çalışan araştırıcılar Anglo-Saksonlar olup bunların başında Shelford (1913), Adams (1913), Chapman (1933), Uvarov (1931), Gause (1935), Lotka (1934), Raunkiaer (1932) ve Prenant (1934)’ ın çalışmaları gelmektedir. 22

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Modern ekolojinin doğuşunun nedeni; tüm canlılara uygulanabilen, uygulamalı genel ekolojik kanunlara olan ihtiyaçtır. 23

Ekolojinin Konusu, Tanımı ve Kısaca Tarihi Gelişimi • Ekolojik araştırmalar günümüzde UNESCO gibi Uluslararası kuruluşlar tarafından da desteklenmektedir. • Ülkemizde de Başbakanlığa bağlı “Çevre Müsteşarlığı” nın kurulmuş olması bu sorunların ciddiyetinin bilincine varılmış olmasının bir sonucudur. 24

Ekolojinin Bölümleri • Ekoloji bilimi ekologlar tarafından çeşitli şekillerde sınıflandırılır. • Örneğin; Woodbury (1953) ekolojiyi hayvan ve bitki ekolojisi olmak üzere iki bölümde; • Bodenheimer(1955) ekolojiyi otekoloji ve sinekoloji şeklinde ayırmaktadır. 25

Ekolojinin Bölümleri • Odum (1959) ekolojinin genel olarak otekoloji ve sinekolojiye ayrılabileceğini bunlardan sinekolojinin; • Populasyon ekolojisi, • Kommunite ekolojisi • Ekosistem ekolojisi • olmak üzere üç alt bölüme ayrılabileceğini belirtir. 26

Ekolojinin Bölümleri • Genel olarak ekolojiyi Odum’un sınıflandırdığı gibi düşünenlerin sayısı daha fazladır. • Çünkü Odum’un sınıflandırması hücreden ekosisteme kadar olan çeşitli organizasyonları içermektedir. 27

Ekolojinin Bölümleri • Hücre Doku Organ sistemleri Organizma Populasyon Kommunite Ekosistem Biyosfer 28

Ekolojinin Bölümleri 29

Otekoloji (Autekoloji)= Birey Ekolojisi • Tek bir türe ait birey veya bireylerin çevreleri ile olan ilişkilerini inceleyen ekoloji koludur. 30

Sinekoloji (Synecology)= Toplum Ekolojisi • Çeşitli bitki türlerinden oluşan bitki topluluklarının çevreleriyle olan ilişkilerini araştıran ekoloji koludur. 31

Sinekoloji (Synecology)= Toplum Ekolojisi • Bitki türlerinin bir araya gelerek oluşturdukları bitki birliklerinin yapısını, floristik kompozisyonunu, gelişimini, değişimini ve çevresi ile olan ilişkilerini inceler. 32

Populasyon Ekolojisi • Aynı türün bireylerinin oluşturduğu topluluğa populasyon denir. • Populasyonlarla çevreleri arasındaki ilişkiyi inceleyen ekoloji koluna da populasyon ekolojisi denir. 33

Kommunite Ekolojisi • Belli bir alanı işgal eden populasyonlar topluluğuna kommunite denir. 34

Kommunite Ekolojisi • Kommunitelerle çevreleri arasındaki ilişkiyi inceleyen ekoloji koluna da kommunite ekolojisi denir. 35

Ekosistem Ekolojisi • Canlı ve cansız çevrenin birlikte oluşturduğu sisteme ekosistem denir. Bir ekosistem birçok kommunitenin birleşmesiyle meydana gelir. 36

Ekosistem Ekolojisi • Ekosistemlerin yapısını, işlevlerini, madde ve enerji akışını, çeşitli madde döngülerini, bozulmasını ve değişimini inceleyen ekoloji koluna da ekosistem ekolojisi denir. 37

BİREY POPULASYON KOMÜNİTE EKOSİSTEM 38

BİTKİ EKOLOJİSİNDE BAZI TEMEL KAVRAMLAR 39

Ekolojik Faktör • Bütün canlılar bulundukları ortamın çok değişken nitelikte olan iklimsel (klimatik), edafik (toprak), fiziksel ve kimyasal faktörlerin aynı andaki etkilerine boyun eğerler. 40

Ekolojik Faktör • Başka bir değişle canlılar direkt veya indirekt olarak devamlı bir şekilde bu faktörlerin etkisi altındadırlar. • İşte canlıları hayat evrelerinin en az bir döneminde direkt olarak etkileyen ortamın her elemanına ekolojik faktör adı verilir. 41

Habitat ve Ekolojik Niş • Habitat ve ekolojik niş canlıların ekolojik ilişkilerini tarif etmek için kullanılan iki temel kavramdır. • Bir canlının habitatı onun devamlı olarak yaşadığı veya ısrarla durduğu yerdir. 42

Habitat ve Ekolojik Niş • Bu yer fiziksel bir bölge, yeryüzünün özel bir parçası, hava, toprak ve sudur. • Habitat bir okyanus veya bir çayır kadar büyük olabileceği gibi çürümüş bir odun kütüğünün altı kadar da küçük olabilir. 43

Habitat ve Ekolojik Niş • Her zaman tanımlanabilen ve fiziksel olarak sınırlı bir bölgedir. • Birden fazla bitki veya hayvan özel bir habitat içerisinde yaşayabilir. 44

Habitat ve Ekolojik Niş • Ekolojik niş; aynı habitat içerisinde bulunan canlıların aralarındaki rekabeti azaltmak için benimsedikleri davranış, besleniş ve yaşayış şeklidir. 45

Habitat ve Ekolojik Niş • Ekolojik niş, fiziksel olarak sınırlı bir alan değildir. • Bu terim daha geniş anlamlı bir terim olup yalnız bir canlının işgal ettiği alan değil toplumun bir üyesi olarak bu alan içerisindeki davranışını da içermektedir. 46

Habitat ve Ekolojik Niş • Biyolojik olarak düşünülürse; genel bir benzetme ile habitat canlının adresi, ekolojik niş ise o adresteki işidir. 47

Habitat ve Ekolojik Niş Notonecta (AVCI) Corixia (çürükçül) 48

Habitat ve Ekolojik Niş Ormanda bir arada bulunan bitkiler 49

Habitat ve Ekolojik Niş • Habitat, hem hayvan, hem de bitki ekolojisinde çok kullanılan bir terim olduğu halde, ekolojik niş daha çok hayvan ekolojisinde kullanılan bir terim olup bitki ekolojisinde de kullanılmaktadır. 50

Rekabet • İki ayrı tür veya aynı türün bireyleri aynı bölge, aynı besin yada aynı miktarda ışık alabilmek yada aynı predatör veya hastalıktan korunabilmek için birbirleri ile rekabet edebilirler. • Yani iki tür bir bakıma aynı ekolojik niş için rekabet etmektedir. 51

Rekabet • Rekabet genellikle türlerden birinin ölümü ile veya ekolojik nişini değiştirmeye zorlanması ile sonuçlanır. • Ekolojik nişi değiştirme ya bulunduğu yerden uzaklaşmakla yada besin kaynağını değiştirmekle olur. 52

Rekabet • Kayın ormanında kayın ağaçlarının yapraklanıp orman zeminini gölgelemeden önce orman zemininde bulunan bitkilerin çok kısa bir sürede hemen çimlenip büyümesi, çiçeklenmesi ve meyvalarını olgunlaştırması kayın ağaçları ile alt florada bulunan bu bitkiler arasındaki rekabeti göstermektedir. 53

• Boreava orientalis 54

Rekabet • Türün ekolojik hoş görürlülüğünde meydana gelen küçük bir eksiklik veya bazı bitkiler için habitattaki küçük bir yetersizlik diğerleri ile olan rekabetin kazanılmasına veya kaybedilmesine etki edebilir. 55

Minumum Yasası • Bitkilerin yaşayabilmesi için alınması zorunlu olan besin maddelerinin en azından minimum miktarda alınması gerekir. 56

Minumum Yasası • Liebig tarafından ortaya atılan bu yasaya göre, ortamdaki esas besin maddelerinden hangisi en az ise, o az olan madde sınırlayıcıdır. 57

Minumum Yasası • Yapılan araştırmalar bitkilerin eksik olan bazı maddelerin yerine ona yakın diğer maddelerin alınması yolu ile eksik maddenin zararlarını azda olsa giderilebildiklerini göstermiştir. 58

Ekolojik Hoşgörülük • Canlıların yaşamlarını devam ettirebilmelerinde sadece kendileri için gerekli olan elementlere değil, aynı zamanda bütün ekolojik faktörlerin tamlık derecesine de ihtiyaç vardır. 59

Ekolojik Hoşgörülük • Her bitki türü sınırlı çevre şartları içerisinde büyüyebilir. • Bitkilerin bu sınırlı çevre şartlarında büyüme ve belirli çevre şartları içindeki yayılma yeteneğine ekolojik hoşgörülük denir. 60

Ekolojik Hoşgörülük • Bitki türlerinin ekolojik hoşgörülükleri türlerin genetik yapılarına, ekotip ve biyotiplerin fenotipik görünüşlerine göre değişebilir. • Bir çok bitki türü geniş hoşgörülüdür, mecbur kalırlarsa kendisi için uygun olmayan habitatlarda da yaşayabilme yeteneğine sahiptirler. 61

Ekolojik Hoşgörülük • Tüm bitkilerin gelişebilmeleri için her çevre faktörü bakımından maksimum, minimum ve optimum şartlara ihtiyaç vardır. • Bitkiler ancak bu sınırlar içinde normal olarak gelişebilirler. 62

Ekolojik Hoşgörülük • Bu fikir ilk defa Shelford (1911) tarafından “Tolerans veya Hoşgörülük Kanunu” adı altında ortaya atılmıştır. 63

Ekolojik Hoşgörülük • Bununla beraber bazı hallerde ekolojik faktörler, bitkilerin hoşgörü sınırları içinde olmasına rağmen bitkiler yine de ekolojik başarı gösteremeyebilirler. • Bitkilerin bu başarısızlığı ; 64

Ekolojik Hoşgörülük • 1 - Bitkiler bazı faktörler için geniş hoşgörülü, bazıları için dar hoşgörülüdür. • 2 - Geniş hoş görülü olan bitkiler geniş alanlara yayılırlar. 65

Ekolojik Hoşgörülük 3 - Bir tür için bir faktör optimum şartlarda değilse o türün hoşgörülük sınırı diğer ekolojik faktörlere bağlıdır. Örneğin, çayırlardaki azot elementinin azlığı çayır bitkilerinin solması için sınırlayıcı bir faktördür. 66

Ekolojik Hoşgörülük • 4 - Bir bitkinin bir çevre faktörü için hoşgörürlük sınırı ve optimum yetişme sınırı farklı coğrafi bölgelere göre değişebilir. • 5 - Bitkiler belirli bir faktör için genellikle optimum sınırlar içinde bulunmaz. Çünkü çoğu kez diğer bitkilerin rekabeti buna engel olur. 67

Ekolojik Hoşgörülük • 6 - Çevre faktörleri bitkileri sınırlayıcı özellikte oldukları zaman verim periyodu onlar için genellikle kritik devreye girer. • Bitkilerin çiçek ve tohum devresi ve üreme devrelerindeki hoşgörülük sınırları diğer devrelerine oranla daha dardır. 68

Konvergensi ve Divergensi • Dünyanın bazı bölgelerinde benzer iklim koşullarının bulunduğu bilinmektedir. • Örneğin, Akdeniz ikliminin tipik yaz kuraklığı ve kış yağmurları Kaliforniya, Güney Afrika, Şili’nin orta kısmı, Güney Avustralya ve Akdeniz civarındaki ülkelerde de görülür. 69

Konvergensi ve Divergensi 70

Konvergensi ve Divergensi • Akdeniz bölgesinde yaygın olan ve Akdeniz iklimi ile dengede olan maki vejetasyonuna ait bitkiler yukarıda sözü edilen bölgelerde benzer iklim koşulları nedeniyle benzer morfolojik özellikler göstermektedir. 71

Konvergensi ve Divergensi • Bu durum Konvergensi olarak isimlendirilir. • Örneğin Kaliforniya da bulunan Chapparal vejetasyonu tür kompozisyonu bakımından farklı olmasına karşın vejetasyonun dış görünüşü aynıdır. 72

Konvergensi ve Divergensi Kaliforniya Chapparal vejetasyon 73

Konvergensi ve Divergensi • Akdeniz maki vejetasyonu 74

Konvergensi ve Divergensi • Yani burada yetişen bitkiler de maki vejetasyonunda olduğu gibi çalımsı, kserofil, aromatik maddeler içeren ve kuraklığa dayanan bitkilerden oluşmaktadır. 75

Konvergensi ve Divergensi • Konvergensi’nin karşıtı Divergensi’dir. • Bazı bitki türleri ortam koşulları değiştiğinde farklı bir morfolojik özellik gösterirler. • Buna Divergensi denir. 76

Kommunite • Bitki ekolojisinde kommunite kavramı bir topluluğu ifade etmek için kullanılır. • Bitkilerin gruplar halinde beraber yaşamalarını ifade eder. • Bir bitki kommunitesi, rastgele oluşmuş gelişigüzel bitki topluluğu değildir. 77

Kommunite • Ekolojik istekleri birbirinin aynı veya birbirine yakın olan bitki türlerinin bir araya gelmesi ile oluşmaktadır. • Bir bitki kommünitesi bulunduğu bölgenin ortam koşullarını yansıtan bir topluluktur. 78

Kommunite 79