Ekosistemde Enerji ve Madde Akışı

Ekosistemde Madde ve Enerji Akışı

10. Sınıf Biyoloji

 Bir ekosistemin canlı çeşitliliğinin devam etmesi için
ekosistemdeki en önemli kavramlar, enerji akışı ve madde
döngüsüdür.

 Ekosistemlerin varlıklarını sürdürebilmek için kullandığı
enerjinin temel kaynağı, güneştir.

 Bir ekosistemdeki bitkiler, güneş enerjisini fotosentez olayı
ile kimyasal enerjiye dönüştürerek bu enerjiyi organik
bileşiklerin yapısında depolar.

10. Sınıf Biyoloji

 Bu enerjinin bir kısmı kendi metabolik işlevlerini yerine
getirmek için bitkiler tarafından kullanılırken diğer bir kısmı
da bu bitkileri besin olarak tüketen otçulların yapısına
aktarılır.

 Otçul canlılar bu enerjinin bir bölümünü kendi hayatsal
faaliyetleri için kullanır. Ancak bir kısmı, otçulları besin
olarak tüketen etçillere geçer.

10. Sınıf Biyoloji

 Bu şekilde güneşten başlayarak sırasıyla üreticiler, otçullar
en sonunda etçillere doğru sürekli bir enerji akışı
gerçekleşir ve enerji akışı ekosistemlerde tek yönlüdür.

 Sucul ekosistemlerdeki mikroskobik fotosentetik canlılara

fitoplankton, mikroskobik tüketicilere zooplankton denir.

10. Sınıf Biyoloji

 Güneş enerjisinin besinlerin yapısındaki kimyasal bağ
enerjisine dönüşerek üreticilerden tüketicilere
doğru aktarılmasına besin zinciri denir.

 Karasal ve sucul ortamlarda farklı canlı gruplarından
oluşan besin zincirleri bulunur.

Besin Zinciri

 Üreticilerle beslenen otçul
canlılara (herbivor)
birincil tüketici denir.
 Birincil tüketiciler enerji
kaynağı olarak üreticileri
kullanır.

Örneğin;
• Yeşil çekirge
• Alageyik
• Siyah bahçe karıncası
• Tavşan

 Enerji kaynağı olarak
otçulları kullanan etçil
canlılara (karnivor)
ikincil tüketici denir.

Örneğin;

• Kahverengi örümcek
• Kurt
• Kızıl kuyruklu tilki
• Ötleğen

 Enerji kaynağı olarak
otçul ve etçilleri kullanan
canlılar (omnivor)
üçüncül tüketici olarak
adlandırılır.

Örneğin;

• Katil balina
• Atmaca
• Büyük beyaz köpek balığı
• Sakallı akbaba

 Besin zincirleri birbirinden
kesin sınırlarla ayrılmış
dizilimler değildir, tersine
birbiriyle değişik derecelerde
bağlantı hâlindedir.

 Besin zincirlerinin bu şekilde
birbirleriyle bağlantılı olması
sonucunda besin ağı ortaya
çıkar.

Besin Ağı

10. Sınıf Biyoloji

 Beslenme ilişkisi olan canlıların enerji, sayı ve biyokütle
bakımından oluşturdukları piramide besin piramidi denir.

 Besin piramidinde yer alan basamakların her birine

trofik düzey (beslenme basamağı) adı verilir.

Besin Piramidi

10. Sınıf Biyoloji

10. Sınıf Biyoloji

Besin Piramidinde Enerji Aktarımı

 Trofik düzeyler arasında enerji akış oranını gösteren
piramide enerji piramidi denir.

 Ekosistemde besin maddeleri ayrıştırıcılar sayesinde geri
dönüşümlü olmasına karşın enerji akışı tek yönlüdür.

10. Sınıf Biyoloji

 Beslenme basamaklarında yer alan canlıların toplam
organik madde miktarına biyokütle (biyomas) denir.

 Karasal ekosistemlerde trofik düzeylerin sahip olduğu
biyokütle üreticilerden tüketicilere doğru giderek azalır.

Besin Piramidinde Biyokütle

10. Sınıf Biyoloji

 Besin piramidinde, enerji bir formdan başka bir forma
dönüşerek aktarılır.

 Bu dönüşümde %90 oranında enerji kaybı olmakta ve
enerjinin ancak %10'u bir sonraki beslenme düzeyine
aktarılmaktadır.

10. Sınıf Biyoloji

10. Sınıf Biyoloji

 Çeşitli zehirli maddelerin değişik trofik düzeylerde
artarak birikip zararlı konsantrasyon düzeyine
ulaşmasına biyolojik birikim adı verilir.

 Besin zincirinin üst basamaklarındaki canlılar biyolojik
birikimden daha çok etkilenir.

Biyolojik birikime neden olan maddelerin başında:

• böcek ve ot öldürücüler (pestisitler),
• bazı radyoaktif maddeler
• bazı ağır metaller (kurşun, cıva, bakır)

Besin Piramidinde Biyolojik Birikim

Madde Döngüleri

 Canlıların yaşadığı tüm
ortamlarda bazı kimyasal
elementler; çevreden
canlıya, canlıdan da tekrar
çevreye geçme özelliği
gösterir.

 Maddelerin ekosistem
içindeki bu dolaşımına
madde döngüsü denir.

10. Sınıf Biyoloji

 Doğada yaşamın
sürekliliği için azot,
karbon, su, oksijen,
kükürt ve fosfor gibi
maddeler döngüsel
olarak kullanılır.

Hangi
Maddelerin Döngüsünü
Öğreneceğiz?

 Su
 Karbon
 Azot

10. Sınıf Biyoloji

 Biyosferdeki suyun %97’si okyanuslarda, %2’si
buzullarda, %1’i göller, nehirler ve yer altında bulunur.

 Birçok özelliği açısından su, hayatın devamlılığı için
vazgeçilmezdir.

 Su döngüsünde buharlaşma ve yoğunlaşma olayları
önemli rol oynar.

Su Döngüsü

10. Sınıf Biyoloji

Buharlaşma ve
yoğunlaşma gibi
olaylarla suyun
yeryüzü ile atmosfer
arasındaki hareketine

su döngüsü

denir.

10. Sınıf Biyoloji

Karbon Döngüsü

 Karbonlu bileşiklerin ekosistemdeki canlı ve cansız faktörler
arasında devirsel hareketine karbon döngüsü denir.

 Fosil yakıtlar, topraklar, okyanuslar, atmosfer, bitki ve hayvan
biyokütlesi karbon kaynaklarıdır.

 Yeryüzünde dolaşıma katılan
en önemli karbon bileşiği
CO2’tir.

 Fotosentez yapan canlılar,
ortamdaki karbondioksiti
kullanarak hem besin üretir
hem de kendi yapılarını
oluşturur.

 Karbon, besin zinciri yoluyla
üreticilerden tüketicilere
aktarılır.

solunum olayı ile
canlılar bulundukları
ortama karbondioksidi
tekrar verirler.

 Yani fotosentez ve

solunum olayları ile
karbon, döngüsel bir
biçimde kullanılarak
ekosisteme kazandırılır.

10. Sınıf Biyoloji

Ortamdaki organik
atıklarının ayrıştırıcılar
tarafından parçalanmasıyla
oluşan karbon da tekrar
atmosfere geçer.

Ortamdan alınan karbonun geri dönme yolları

 Solunum
 Ayrıştırma
 Yanma
 Aşınma

​

10. Sınıf Biyoloji

Azot Döngüsü

Atmosferdeki azotun canlılar tarafından kullanımı ve
tekrar atmosfere, toprağa ve suya dönmesi olayına
azot döngüsü denir.

10. Sınıf Biyoloji

Azot Döngüsünde Gerçekleşen Temel Olaylar

1. Fiksasyon

2. Ayrıştırma

3. Nitrifikasyon

4. Denitrifikasyon

10. Sınıf Biyoloji

Atmosfer yaklaşık %78 oranında serbest azot gazı (N2) içerir.

 Atmosferdeki serbest azot gazı, kara ve su ekosistemlerindeki
canlılar tarafından kullanılmaya uygun formda değildir.

1. Fiksasyon

10. Sınıf Biyoloji

Atmosferik Azotun Fiksasyonu

a)Abiyotik

b) Biyotik

 Azotun bitkiler tarafından alınabilmesi için amonyum
(NH+4) ya da nitrata (NO3) çevrilmesi gerekir.

 Atmosferdeki azotun bitkiler tarafından kullanılabilir
azotlu bileşiklere dönüştürülmesine azot fiksasyonu
(azotun tespit edilmesi) denir.

10. Sınıf Biyoloji

2. Ayrıştırma

Ayrıştırıcı canlılar;

Bitki ve hayvanların organik atıklarını, ölen
organizmaların kalıntılarındaki azotlu organik bileşikleri
(protein gibi) parçalayarak amonyak (NH3) açığa çıkarır.

10. Sınıf Biyoloji

3. Nitrifikasyon

 Topraktaki nitrifikasyon bakterileri enerji elde etmek için

amonyağı oksitleyerek önce nitrite sonra nitrata dönüştürür.

 Bu olaya nitrifikasyon denir.

 Nitrit bakterileri amonyağı nitrite, nitrat bakterileri de nitriti
nitrata dönüştürür.

 Nitrifikasyonda görev alan bakteriler kemoototroftur.

10. Sınıf Biyoloji

Nitrifikasyon sonucunda amonyak, bitkilerin kullanabileceği

nitrata

dönüştürülmüş olur.

10. Sınıf Biyoloji

4. Denitrifikasyon

 Toprakta yaşayan bazı bakteriler,
nitratı serbest azota dönüştürerek
atmosfere verir.

 Bu reaksiyona denitrifikasyon denir.

 Denitrifikasyon sayesinde
atmosferdeki azot dengede tutulur.

10. Sınıf Biyoloji