enerji - SABİS

Ekosistemlerin Üretkenliği
Yeşil bitkilerin kullanılabilir besin enerjisi yapma hızına=Birim
zamanda üretilen madde miktarına NET ÜRETİM denir.
Birimi g/m2/yıl veya kcal/m2/yıl’dır.
Bitkiler ürettiğinden çok daha fazla enerjiyi absorbe eder, buna
BÜRÜT ÜRETİM denir
Net Üretim (NÜ)= Bürüt Üretim (BÜ) – Solunum (S)
Üretkenliği pek çok faktör etkiler
Üretkenlik = Genotip + Çevre Faktörleri
-Bazı Bitkiler diğerlerinden daha fazla fotosentez kapasitesine sahiptir
-Güneş enerjisi miktarı,
-Su ve mineral maddeler,
-İklim Faktörleri
-Toplumun olgunluk durumu
-İnsanın etki derecesi
(Sınırlandırıcı faktörler ortadan kalktığı sürece net üretim artar)
Farklı Ekosistemlerin Net Üretimi
Yüksek
Verimli
Tropikal ormanlar, Haliçler, mercan resifleri,
ılıman iklim ormanları, alüvyon ovalar
3000-7500
Kcal/m2/yıl
Orta verimli
Orta derecede yağış alan ormanlar, çayır
alanları, tarım alanlarının çoğu, sığ göller
900-3000
Az verimli
Çayır alanları, dağ alanları, derin göller, kıta
sahanlığındaki sular, bazı tarım alanları
300-900
Çok az
verimli
Çöl ve tundralar, derin okyanuslar
>500
Kcal/m2/yıl
Kcal/m2/yıl
Kcal/m2/yıl
En verimli ekosistemler Tropikal Yağmur Ormanları görülmekle birlikte,
buralar tarım alanına dönüştürüldüğünde hızla çoraklaşmaktadır. Buralarda
mineraller toprakta değil bitki örtüsünde tutulmaktadır.
Farklı Ekosistemlerde Brüt üretim ile Solunum Arasındaki İlişkiler
Ü/S=1
Ototrofik Ekosistem Ü>S
Tropikal
Yağmur Orm.
Genç Alg
Kültürü
Fotosenteteik Üretim
İlk Orman
Olgun
Orman
Tarım
alanı
Ötrofik
Göller
Mercan
resifi
Çöller
Temiz Orman
Akarsuları
Oligotrofik
Göller
Heterotrofik EkosistemÜ<S
Solunum
Ekosistemlerde Enerji
Akışı
Enerji ??
Enerji= İş yapabilme yeteneği
Canlı Sistemlerde Enerji Gerektiren Süreçler
• Büyüme
• Hareket
• Üreme
• Zarar gören dokuların tamiri
Enerji Farklı Şekillerde Bulunabilir
-Güneş Enerjisi
-Kimyasal Enerji
-Mekanik Enerji
-Elektrik Enerjisi
Depolanmış olarak potansiyel enerji,
Hareket enerjisi olarak kinetik enerji
şeklinde bulunur
Ekosistemin İşleyişi
•Dünya kapalı olan, madde
giriş ve çıkışı olmayan bir
sistemdir. Bu nedenle hayat
için gerekli olan kimyasal
maddelerin sürekli olarak
tekrar kullanılması gerekir.
Karbon, oksijen, azot, su ve
fosfor gibi hayati maddeler
döngü halindedir.
Biyojeokimyasal döngüleri
sağlayan da güneş enerjisidir.
Böylece ekosistemin, iki
önemli mekanizma sayesinde
çalıştığı ortaya çıkar. Bunlar
kimyasal devirler ve enerji
akımıdır.
Doğal yaşam ortamlarında
kirlilik yoktur çünkü her atık
başka bir canlının gıdasını
oluşturur.
Enerjinin Tek Yönlü Akışı
Primer
Üreticiler
20,810 kcal
1,700,000
kilokalori
4,245
kcal
1.2%
13,197 kcal
Otçullar
3,368 kcal
1,679,190
kcal
kullanılmayan
720
kcal
98.8%
Ayrıştırıcılar
5
kcal
Primer
tüketiciler
0.2%
2,265 kcal
Etçiller
383 kcal
90
kcal
Isı & Diğer
Kayıplar
Sekonder
tüketiciler
0.02%
272 kcal
Üst Etçiller
21 kcal
0.0012%
16 kcal
Tersiyer & Kuaterner
tüketiciler
Enerji Akışı
Enerji Kaybı
Güneşten
gelen
enerji
%100
Üreticiler
% 90
Birincil
İkincil
% 10 Tüketici % 1 Tüketici
%9
% 0,1
% 0,9
Güneşten gelen enerjinin kullanımı
8
6H2O + 6CO2
C6H12O6 + 6O2
- Pek çok kara ekosisteminde besin piramiti
üçüncü basamakta durabilir. Çünkü yeterli birincil
üretim (enerji) yoktur.
- Deniz ve tatlı su ekosistemlerinde ise sularda
bol bulunan algler ve yosunlar sayesinde piramit,
daha fazla basamaklıdır.
ENERJİ,
besin
zincirinde
canlıdan
canlıya
akarken
çeşitli
kayıplar
olur.
Güneşten alınan ışık enerjisinin yaklaşık %10’u bitki
dokularında depolanır. Bir canlı bitkiyi yediğinde
elde ettiği enerjinin ,sadece %10 luk kısmını yeni
dokuların yapımda ise hayatsal faaliyetleri ,vücut
ısısını korumak ve hareket için kullanır.Ayrıca dışkı
ve üre atımıyla da bir kısmını kaybeder .
Termodinamik Kanunları
Birinci Termodinamik Kanunu;
(Doğa Sihirbaz Değildir)
I. Enerji ne yoktan var edilir ne de var olan enerji yok
edilir, sadece enerji şekillerinin birbirine dönüşümü
sağlanabilir
(Canlı organizmalar enerji yaratamaz çevrelerindeki enerjiyi kullanır)
Enerji sistemin çevresine veya çevreden sisteme doğru
hareket eder, fakat sisteme giren ve çıkan enerji aynıdır.
Enerji bir formdan başka bir forma dönüştürülür. Buna
enerjinin korunumu kanunu denir.
Çukurova'da kullanıldıktan sonra Seyhan Nehri'ne karışıp
Akdeniz'e ulaşan tarım ilacı, ortamdan kaybolmuş değildir. Er
geç ekosistemin bir yerinde ortaya çıkacak, ya Bodrum'un çam
ormanlarım öldürecek; ya da Adana'nın balığını zehirleyecektir.
Enerji bir formdan diğer dönüştürülürken, yararlı enerjinin bir kısmı daha az iş yapabilen ısı
enerjisi şeklinde çevreye verilir. Bu enerji canlı sistem tarafından tekrar kullanılamaz
İkinci Termodinamik Kanunu:
(Bedelsiz Yarar Olmaz)
Her enerji dönüşümünde enerjinin bir kısmı iş
yapamayacak kadar dağınık bir şekle girer.
Örneğin, tane yemle sığır yetiştirilen ülkelerde, hayvanların
beslendiği 100 kalori değerindeki tahıldan sadece 10 kalori
değerinde et elde edilir. Bu nedenle, et bir lükstür ve ancak
nüfusunu sınırın altında dengeleyebilmiş ülkelerde yaygın
şekilde besin maddesi olarak kullanılır.
Çin, Hindistan gibi en kalabalık ülkelerde halk fazla et yemez,
daha doğrusu yiyemez.
.
Sonuç olarak iş yapabilen enerji miktarı
zamana bağlı olarak azalmaktadır.
Düşük kaliteli enerji daha az yoğun ve
düzensizdir. Sistem ve çevrenin düzensizliği
gittikçe bozulmaktadır, entropi artmaktadır,
Sürekli bozulmaya uğrayan bir sistemin sıcaklığı
mutlak sıfıra düşmez.
Ekosistemde kuvvet ve enerji bir öğeden diğerine
geçtiği için madde ve enerji tükenmez
Yandaki şekilde enerji
akışı gösterilmiştir.
Şekilde aşağıdan yukarıya
doğru gidildikçe
her kattaki değişimle ilgili
verilen bilgilerden
hangisi yanlıştır?
A)Tür sayısı azalır
B)Canlı sayısı azalır
C)Toplam enerji miktarı artar
D)Toplam besin miktarı azalır
E) Vücutta biriken artık oranı artar
18