Sulak alan Toprağı Mineral toprak. Hydric Soils Toprak Tabakaları ORM 424 SULAK ALAN EKOLOJİSİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Sulak alan Toprağı Mineral toprak. Hydric Soils Toprak Tabakaları ORM 424 SULAK ALAN EKOLOJİSİ"

Gülistan Şengül
5 yıl önce
İzleme sayısı:

12.03.2018 Sulak alanların 3 Temel Özelliği ORM 424 SULAK ALAN EKOLOJİSİ 2.

Arda Özen Jeomorfoloji Su seviyesi, akış, sıklık Hidroloji Fiziko-Kimyasal Çevre iklim Biyota Bitki,

Sürekli veya mevsimsel olarak, sık sık ve yeterince suya doyduğu için oksijensiz koşullar oluşturan

Yüzey suyunun veya suya doygunluğun büyüme mevsiminin en az %5 inde olması yeterli olabilir Hydric Soils

kimyasalların depolandığı bir ortamdır. Organik ya da mineral toprak olmak üzere iki tiptir.

organik A Tabaka (mineral): ağırlık olarak organik madde miktarı <20% dır.

C Tabaka: orijinal kaya çok az değişmiştir R Tabaka: : ana kayaçdır.

1 Sulak alanların 3 Temel Özelliği ORM 424 SULAK ALAN EKOLOJİSİ 2. Hafta Sulak Alan Çevresi; Sulak Alan Toprağı, Sulak Alan Biyojeokimyası Yrd. Doç. Dr. Arda Özen Jeomorfoloji Su seviyesi, akış, sıklık Hidroloji Fiziko-Kimyasal Çevre iklim Biyota Bitki, hayvan, bakteri Toprak-su kimyasal değişimler Direk etki Biyolojik geri besleme Sulu veya Hidrik Toprak Sürekli veya mevsimsel olarak, sık sık ve yeterince suya doyduğu için oksijensiz koşullar oluşturan sulak alan toprağıdır. Yüzey suyunun veya suya doygunluğun büyüme mevsiminin en az %5 inde olması yeterli olabilir Hydric Soils Sulak alan toprağı kimyasal döngülerin meydana geldiği ve çoğu sulak alan bitkisi için uygun kimyasalların depolandığı bir ortamdır. Organik ya da mineral toprak olmak üzere iki tiptir. Wetland Ecosystem Management Toprak Tabakaları O tabaka (organik): >20% ağırlık veya >50% hacim olarak organik A Tabaka (mineral): ağırlık olarak organik madde miktarı <20% dır. B Tabaka: mineraller, iyonlar ve parçacıkların biriktiği tabakadır. C Tabaka: orijinal kaya çok az değişmiştir R Tabaka: : ana kayaçdır. Sulak alan Toprağı Mineral toprak Organik toprak Bütün topraklar organik madde içerir bu miktar <20% ise mineral toprak adı verilir Organik sulak alan toprağında çeşitli aşamalarda parçalanmış bitki parçaları bulunur Botanik orijinli: yosunlar (Sphagnum), otlar (Phragmites, Zizania, Spartina, Carex, Cladium, Typha, Nymphae) oduncu ve yapraksı (Pinus, Taxodium) 1

Organik toprak tipleri 1) Toprak suya doymuştur ve farklı miktarlarda organik karbon içerir.

içeren topraklar. 2)İçerdiği organik karbon miktarı %20 den fazladır ve toprak suya doymamıştır. Bu tanımlamaların dışında kalan topraklar mineral topraklar olarak tanımlanır.

Organik ve mineral topraklar arasındaki diğer farklar ise şunlardır: 1) Organik toprak mineral topraktan daha düşük hacim yoğunluğuna ve daha fazla su tutma kapasitesine sahiptir.

Bu sayede organik toprak, mineral toprağa göre daha fazla su tutabilir.

olarak uygun fosfor ya da demir miktarı organik topraklarda daha azdır ve bitki üretkenliğini sınırlar.

2 Organik toprak tipleri 1) Toprak suya doymuştur ve farklı miktarlarda organik karbon içerir. a) %60 mineral ve %18 ya da daha fazla organik karbon içeren topraklar, b) %12 organik karbon içeren kilsiz topraklar, c) %12-18 arası organik karbon ve mineral kısmın %60 ı kil içeren topraklar. 2)İçerdiği organik karbon miktarı %20 den fazladır ve toprak suya doymamıştır. Bu tanımlamaların dışında kalan topraklar mineral topraklar olarak tanımlanır. Hidrik alt tabaka Toprak Profili Koyu renkli organik üst tabaka Hidrik Toprak Profili Koyu renkli organik tabaka Renksiz hidrik toprak Organik miktarı Yüksektir Siyah renklidir Organik ve mineral topraklar arasındaki diğer farklar ise şunlardır: 1) Organik toprak mineral topraktan daha düşük hacim yoğunluğuna ve daha fazla su tutma kapasitesine sahiptir. 2) Hem mineral hem de organik topraklar hidrolik iletkenlik özelliğine sahipken organik toprakta hidrolik iletkenlik organik maddelerin ayrışma derecesine bağlıdır. Bu sayede organik toprak, mineral toprağa göre daha fazla su tutabilir. 3) Organik toprak mineral toprağa göre bitkiler için daha fazla uygun olmayan formda organik maddelere sahiptir ve organik toprakta daha fazla toplam besin bulunurken biyolojik olarak uygun fosfor ya da demir miktarı organik topraklarda daha azdır ve bitki üretkenliğini sınırlar. 4) Organik toprak daha fazla katyon değişim kapasitesine sahiptir ve bu özellik toprağın verimliliğini arttırır Turba: yarı parçalanmış organik toprak birikir parçalanma sualtında çok yavaştır Turba, ölü bitkilerin su altında kalıp karbon miktarı artarak kömürleşmiş maddelerden (Linyit,Taş kömürü,antrasit, turba) biridir. Turbalıklar, sulakalanların etrafındaki bitkilerin su altında oksijensiz kalarak çok yavaş bir şekilde çürümesi sonucu meydana gelen doğal yaşam alanlarıdır. 2

Turbalıklar, dünyadaki tüm ormanların depoladığı karbon miktarından daha çoğunu depolamaktadırlar. Bu miktar, atmosferdeki tüm karbon miktarının yaklaşık 3'te 2'si kadardır.

Turbalıkların tahrip edilmesi durumunda 'karbon depolayan turbalıklar', 'karbon üreten turbalıklar' durumuna dönmektedir.

Turbalıkların, dev bir sünger gibi inanılmaz derecede su tutma kapasitesine sahiptir ve yakın çevrelerindeki taşkınları önler, içerisine sızan suyu ve besin maddelerini zararlı

Turba parçaları arasındaki ıslak, oksijensiz ve asidik ortamın, rüzgar,yağmur veya başka yollarla taşınarak gelen, başta bitkilerin polenleri olmak üzere her şeyi steril ortam

Yağışlarla gelen ağır metallerin, turbalıklarda veri elde edilecek bir şekilde turba tabakaları arasında depolanırlar, böylelikle ''Buzul çağından sonra, ormanlaşma ne zaman

3 Turbalıklar, dünyadaki tüm ormanların depoladığı karbon miktarından daha çoğunu depolamaktadırlar. Bu miktar, atmosferdeki tüm karbon miktarının yaklaşık 3'te 2'si kadardır. Dünya çapında yıllık milyon ton karbondioksit, turbalıklar içerisinde depolanmaktadır. Turbalıkların tahrip edilmesi durumunda 'karbon depolayan turbalıklar', 'karbon üreten turbalıklar' durumuna dönmektedir. Kurutularak işletilmiş turbalıklar, dünyadaki sera gazı emisyonlarının yüzde 30'undan sorumludur. Turbalıkların, dev bir sünger gibi inanılmaz derecede su tutma kapasitesine sahiptir ve yakın çevrelerindeki taşkınları önler, içerisine sızan suyu ve besin maddelerini zararlı maddelerden temizler. Turba parçaları arasındaki ıslak, oksijensiz ve asidik ortamın, rüzgar,yağmur veya başka yollarla taşınarak gelen, başta bitkilerin polenleri olmak üzere her şeyi steril ortam içinde konserve şeklinde saklar. Bu nedenle turbalıklardan insan yaşantısına ve çevredeki değişimlere ilişkin pek çok iz belirlenebilir. Yağışlarla gelen ağır metallerin, turbalıklarda veri elde edilecek bir şekilde turba tabakaları arasında depolanırlar, böylelikle ''Buzul çağından sonra, ormanlaşma ne zaman başlamıştır'', ''Hangi ağaç türleri ne zaman baskın durumdaydı'' ve ''Ne zaman tarım başlamıştır'' gibi soruları yanıtlamak kolaylaşır. Dört bin yıl önce Kuzey Denizi kıyılarında oturan insanların kurutulmuş turba tezeklerini pişirme ve ısıtma amaçlı kullandıkları ve bu nedenle turbalıklara ''toprak altı ağaçları'' da denilmektedir, turbanın, bilinçli olarak elektrik santralleri, tarım alanı, bahçecilik ve çiçekçilik gibi alanlarda kullanımının ise yıl öncesini geçmez. Sulakalan Biyojeokimyası: Kimyasalların taşınım ve dönüşümü Tollund Adamı-MS 1. yüzyıl, Silkeborg Museum Danimarka 3

Kimyasalların dönüşümü Sulakalan toprağı su altında kalınca ortamda bulunan besin tuzlarının miktarı değişir Ortamın ph Redoks Potansiyeli: ortamda bulunan oksijen miktarı Kimyasalların dönüşümünde

alan toprağındaki elektrokimyasal indirgenme derecesini belirtir. Yükseltgenme oksijenin alımı ya da hidrojenin uzaklaştırılması sırasında elektron vererek oluşur.

4 Kimyasalların dönüşümü Sulakalan toprağı su altında kalınca ortamda bulunan besin tuzlarının miktarı değişir Ortamın ph Redoks Potansiyeli: ortamda bulunan oksijen miktarı Kimyasalların dönüşümünde çok önemlidir Ortamda yeterli oksijen varken, Fe+3 (demir), Mn+4 (Mangan), NO 3 (nitrat) ve SO 4 (kükürt) kahverengimsi kırmızı toprak vardır Hava su Oksijenli oksijensiz Redoks potansiyeli sulak alan toprağındaki elektrokimyasal indirgenme derecesini belirtir. Yükseltgenme oksijenin alımı ya da hidrojenin uzaklaştırılması sırasında elektron vererek oluşur. İndirgenme ise oksijenin verilimi ya da hidrojenin kazanımı sırasında elektron alarak oluşur. Bu oksidasyon ve indirgenme süreci içinde pek çok kimyasal ve biyolojik dönüşüm meydana gelmektedir (demir ve sülfat indirgenmesi gibi). Toprak su altında kaldığında genellikle oksijensiz koşullar oluşur. Oksijenin ne kadar azalacağı sıcaklığa, mikrobiyal solunum için gerekli olan organik maddelerin miktarına ve indirgeyicilerin kimyasal oksijen ihtiyacına bağlıdır. Oksijen yokluğuna bağlı olarak bitkiler normal kök solunumu yapamaz ve topraktaki bitki besinleri ve toksik maddelerin varlığı bundan etkilenir. Sulak alanlarda oksijen topraktan tamamen yok olmayıp genellikle yükseltgenmiş ve birkaç milimetre kalınlığındaki bir tabakada su-toprak temasının olduğu toprağın üst kısmında bulunur. Bu ince tabaka sulakalanlardaki kimyasal dönüşümler ve besin tuzu döngülerinin gerçekleşebilmesi açısından oldukça önemlidir. Yükseltgenmiş iyonlar (Fe+3, Mn+4, NO-3 ve SO-4) bu ince tabakada bulunurken daha düşük anaerobik topraklarda ise indirgenmiş formları bulunur (amonyum ve sulfat gibi). Oksidize tabakada Fe+3 bulunması nedeniyle toprak yüzeyi genelde kahverengi ya da kırmızımsı kahverengi renkli olurken indirgenmiş Fe+2 bulunan toprakların rengi mavimsi griden yeşilimsi griye değişir. Organik veya mineral toprak su altında bir süre sonra oksijensiz duruma geçer Kimyasallar oksijensiz koşullarda indirgenir Fe +2, Mn +2, CH 4, H 2 S Grimsi-siyah renk ve çürük yumurta kokusu verir Turba (peat) birikimi olur Hava su Oksijensiz oksijensiz 4

Yağış Yüzey akışı Nehirler Yağış Yer altı suyu

taşınımı (hidrolojik olarak ) Besince zengin Sulak

taşınımı (hidrolojik olarak ) Besince fakir Sulak

kaynak, yutak ya da dönüşümlerin gerçekleştiği

Sulak alan tipi, iklim, hidrolojik koşullar, mevsim,

5 Yağış Yüzey akışı Nehirler Yağış Yer altı suyu Dalgalar Sulak alanlara Kimyasallar ve Besin tuzları taşınımı (hidrolojik olarak ) Besince zengin Sulak alan Sulak alanlara Kimyasallar ve Besin tuzları taşınımı (hidrolojik olarak ) Besince fakir Sulak alan Sulakalanlar besin tuzları ve kimyasallar için kaynak, yutak ya da dönüşümlerin gerçekleştiği yerler olabilirler ve bu özellik sezondan sezona ve yıldan yıla değişebilir. Yutak girdi>> çıktı Kaynak girdi<<çıktı Değiştirici Sulak alan tipi, iklim, hidrolojik koşullar, mevsim, jeomorfolojik koşullar, mikrobiyal aktivite, insan etkisi Yutak Dönüşümlerin gerçekleştiği yer Kaynak 5

Sulak Alanlardaki Kimyasal Döngülere İnsan Etkisi: Doğal vejetasyonun tahribi

Alt havzadaki sulak alanlarda sedimentte depolama artar, Biyolojik oksijen

Kanal yapımı ayrıca sulak alanları besleyen derelerin ve sonunda da sulak

Sulak Alanlardaki Kimyasal Döngülere İnsan Etkisi: Kirlilik (toksik maddeler,

6 Sulak Alanlardaki Kimyasal Döngülere İnsan Etkisi: Doğal vejetasyonun tahribi ve ormansızlaştırma ile erozyonda artış. Alt havzadaki sulak alanlarda sedimentte depolama artar, Biyolojik oksijen ihtiyacı artar ve bunun sonucunda kısa zamanda sulak alanların hidrolojik rejimleri değişebilir. Sulak Alanlardaki Kimyasal Döngülere İnsan Etkisi: Hidrolojik Modifikasyonlar: Baraj ve kanal yapımı. Taşkın sıklığını değiştirir ve bunun sonucunda besin girişi değişir. Kanal yapımı ayrıca sulak alanları besleyen derelerin ve sonunda da sulak alanların kurumasına yol açabilir. Sulak Alanlardaki Kimyasal Döngülere İnsan Etkisi: Kirlilik (toksik maddeler, yağlar, ağır metaller, endüstriyel ve evsel atıklar gibi) kimyasal döngülerde değişmelerin meydana gelmesine neden olunmaktadır, ticari gübrelerle döngüye daha fazla fosfor katılır. Fosforun döngüde fazla miktarda bulunması çevresel sorunlara yol açar (ötrofikasyon, balık ölümleri gibi). 6

Benzer belgeler

OTEKOLOJİ TOPRAK FAKTÖRLERİ

OTEKOLOJİ TOPRAK FAKTÖRLERİ - Kayaların ayrışması + organik maddeler - Su ve hava içerir - Bitki ve hayvanlar barındırır - Mineral maddeler TOPRAKLARI OLUŞTURAN ANA MATERYAL TİPLERİ - Toprak tipi-ana materyalin