1. Peyzaj Ekolojisi: Tanımı ve Biyolojide Hiyerarşi Düzeni Kavramıyla İlişkisi

Transkript

1 1. Peyzaj Ekolojisi: Tanımı ve Biyolojide Hiyerarşi Düzeni Kavramıyla İlişkisi 2. Peyzajın Unsurları 3. Komünite ve Peyzaj Düzeyinde Biyoçeşitlilik 4. Ada Biyocoğrafyası 5. Tarafsız Teori 6. Zaman ve Mekân Ölçeği 7. Peyzajın Geometrisi 8. Sürdürülebilir Peyzaj Kavramı 9. İnsan-tasarımlı Peyzajlar Derleyip Hazırlayan: Yrd. Doç. Dr. Aysel ULUS

2 3. Populasyonlar, türler ve komüniteler belirli bir coğrafi bölgedeki peyzajlarda değişik şekil ve kompozisyonlarda yer alırlar. Populasyon, tür ve komünitelerin peyzaj içindeki dağılım ve yerleşim şekilleri, birbirine zıt iki yaklaşımla açıklanmaktadır: 1. Alana bağlı (yerel gruplaşma) yaklaşım: Bu yaklaşımda belirli bir alanı kaplayan ve farklılığı açıkça görülen komünitelerin her biri ayrı ayrı tanımlanmakta, sınıflandırılmakta ve komünite tiplerine göre listelenmektedir. 2. Basamaklı değişim (gradient) analizi yaklaşımı: Bu yaklaşımda, önce komüniteler (sıklık dağılımlarına, benzerlik katsayılarına veya diğer istatistiksel ölçütlere göre) belirlenmekte; sonra da bu bilgilere dayanarak ilgili gruplar (komünite, tür veya populasyonlar), çevredeki bir (veya daha fazla) fiziksel değişken ya da eksen boyunca sıralanmaktadır.

3

4 Buradaki sıralama (ordination) sözcüğü; belirli grupların (yani, populasyonların, türlerin ve komünitelerin) kademeli olarak değişen fiziksel çevre etkenlerine gösterdikleri tepkilere göre bir sıraya konulmaları anlamına gelir. Kademeli değişen dizi (continuum) analizi ya da basamaklı değişim analizi sözcüğü ise, belirli bir düzene göre sıralanan populasyonları ve komüniteleri içine alan ve ufak farklılıklarla çevrede (veya alanda) kademeli olarak değişen etken anlamında kullanılır.

5 Genellikle, bir çevredeki basamaklı değişim ne kadar hızlı olursa, komüniteler ve türler de birbirlerinden o kadar farklı ve kesintili olurlar. Bu tip farklılığın ve kesintili durumun tek nedeni, fiziksel çevredeki ani değişimler değildir. Bu ani değişimlere ek olarak, birbirini etkileyen ve birbirine bağımlı olan türler arasındaki rekabet ve birlikte evrim süreçleri de komüniteler arasındaki farklılıkların artmasına ve sınırların keskinleşmesine yol açmaktadır.

6 Bir peyzajda, farklı yapıda iki ya da daha fazla komünite yan yana yer alabilir. Bu farklı komüniteler arasındaki geçiş alanına ekoton denir. Örneğin, bir orman ile ona bitişik konumdaki bir mera arasındaki geçiş alanı; ya da bir denizin tabanında yumuşak zemin (kumsal) ile sert zemin (kayalık) arasındaki geçiş alanı, söz konusu peyzajlar içinde birer ekotondur.

7 Bir ekotonda, ona bitişik konumdaki komünitelerde yaşayan canlı türleri de yaşayabilir. Ayrıca, bir ekotonda; bitişik komünitelerde bulunmayan, ama sadece o ekotona özgü olan canlı türleri de bulunur. Bunun doğal bir sonucu olarak bir ekotondaki tür sayısı, ona komşu komünitelerdeki tür sayısından çoğu kez daha fazla olur.

8 Ayrıca, ekotonda yaşayan bazı türlerin populasyon yoğunlukları, ekotona komşu olan komünitelerdeki populasyon yoğunluklarından daha fazladır. Çoğu zaman, iki farklı komünite tipi arasındaki geçiş alanı oldukça keskin ve çok dar olabilir (örn., bir tarla ile ona bitişik konumdaki bir orman sınırı). Bu gibi dar ve keskin habitat geçiş alanlarına kenar adı verilir.

9 Komünitelerin birleşme yerlerinde (kenar hatlarında) tür çeşitliliğinde ve bazı türlerin yoğunluğunda artma eğilimi vardır. Bu eğilim, kenar etkisi olarak bilinir. Üreyebilmek ve/veya yaşamlarını sürdürebilmek için komünite kenarlarını kullanan türlere kenar türleri adı verilir.

10 Açıklama ve Örnekler Bir ekosistemi çalışırken, bu ekosistemin sınırlarının nereden geçmesi gerektiği konusu (girdi ve çıktı ortamları sistemin bir parçası olarak göz önüne alındığı sürece) kolayca çözümlenebilir. Başka bir deyişle, bir ekosistemin sınırları, çevredeki belirli doğal unsurlar temel alınarak belirlenebildiği gibi; bazı yapay ölçütlere ve isteğe göre çizilen hatlarla da belirlenebilir.

11 Sahip oldukları özelliğe bağlı olarak dört çeşit ekolojik sınır tanımlanmaktadır (Strayer ve ark. (2003)). Bunlar; 1. kökenine ve bakımına göre ekolojik sınır, 2. yerel yapısına göre ekolojik sınır (örn., geometrik biçimine), 3. işlevine göre ekolojik sınır (örn., geçirgen oluşuna) 4. zamana bağlı dinamiklere göre ekolojik sınır (örn., sınırın yaşına ve geçmişine) göre.

12 bulunmaktadır. Ekosistem analizleri yapılırken bir ekosistemin sınırlarını belirlemek nispeten kolay olmasına karşın, biyotik komüniteler araştırılırken (içerdikleri türlere (ve populasyonlara) göre) bu komünitelerin sınırlarının belirlenmesinde birtakım sorunlar ortaya çıkmaktadır. Nitekim bitki ekologları 20. yüzyıl boyunca komünite sınırlarının belirlenmesi konusunda iki farklı görüş ortaya koymuşlardır. Birinci görüş, karasal bitki komünitelerinin birbirlerinden kesin sınırlarla ayrılan ve belirgin birimler olduğu görüşüdür. Bu görüşün savunucuları arasında Clements (1905, 1916), Braun- Blanquet (1932, 1951) ve Daubenmire (1966) gibi ekologlar

13 İkinci görüşe göre, her populasyon (ve her tür), yaşama alanında basamaklı değişim gösteren çevresel etkenlere karşı birbirinden bağımsız tepki göstermekte; bunun sonucunda da, bu kademeli değişen etken (continuum) boyunca yer alan farklı komüniteler, birbiri üzerine örtüşecek şekilde devam edip gitmektedir. Böyle bir durumda ise komüniteler arasında kesin sınırlar söz konusu olmamakta, bu sınırlar ancak isteğe bağlı olarak belirlenebilmektedir. Bu görüşün savunucuları arasında Gleason (1926), Curtis ve McIntosh (1951), Whittaker (1951), Goodall (1963) ve diğer bazı bilim insanları bulunmaktadır.

14 Whittaker (1967), birbirine zıt olan bu iki görüşü aşağıdaki örnekle açıklamaktadır. ABD de Büyük Dumanlı Dağlar (Great Smoky Mountains) Milli Parkı nda, yaprakların renk değiştirmesinin en çekici olduğu bir zamanda yani sonbahar mevsiminde, parktaki seyir yolunda ve alana hakim bir seyir noktasında bulunduğunuzu varsayın.

15 Bu noktadan aşağı doğru bakıldığında vadi tabanından dağın tepesine doğru beş ayrı renk kuşağı gözlenir. 1. Vadi tabanında yer alan karışık renkli karışık orman kuşağı, 2. biraz yukarıda koyu yeşil renkli Tsuga (suga ağacı) ormanı, 3. onun yukarısında koyu kırmızı renkli meşe ormanı, 4. daha yukarıda kırmızımsı kahverengi renkli meşe- fundalık ormanı, 5. en yukarıdaki sırtlarda da açık yeşil renkli çam ormanı.

16 Yukarıda sözü edilen birinci görüşe göre, bu beş kuşağın her biri farklı birer komünite tipi olarak değerlendirilebilir. İkinci görüşe göre ise, farklı renklerde görülen bu beş kuşak yükselti değişkeni boyunca birbiriyle örtüşerek değişmekte; bunlar hep birlikte basamaklı değişim analizine tabi tutulunca kademeli bir dizi (continuum) ortaya çıkmaktadır. Basamaklı değişim analizi sonucunda, her türe ait populasyonun, yükselti boyunca kademeli olarak değişen ortam koşullarına bağımlı olarak dağıldığı ve bu koşullara göre tepki verdiği görülür. Bu durum Şekil 10 da gösterilmiştir.

17

18 Şekilde, adı geçen bölgede baskın durumda olan 15 farklı ağaç türü (a dan o ya kadar) ele alınmıştır. Yatay eksen, bir dizi halinde basamaklı değişim gösteren bir çevre faktörünün (örn., yükselti) değişik derecelerini; dikey eksen ise söz konusu bitki türlerinin sıklık oranlarını (frekans) göstermektedir. Her bir türün yatay eksendeki değişkene göre sıklık dağılımı birer çan eğrisi (normal dağılım) şeklindedir. Her bir türün dağılım eğrisi belirli bir noktada zirve yapmakta, bu eğriler değişken boyunca birbirleriyle değişik oranlarda örtüşmektedir. Bir veya birkaç baskın türün zirve yaptığı noktalara bakılarak beş farklı komünite tipi (A, B, C, D ve E) tanımlanabilir ve her bir komünitenin sınırı isteğe bağlı olarak belirlenebilir.

19 Ancak şu iki noktanın da bilinmesinde yarar vardır: a) Söz konusu yamacın tamamı tek ve büyük bir komünite olarak değerlendirilebilir. Çünkü bu vadi içindeki komünite tiplerinin hepsi, bir su akış havzası ekosistemi olarak, besin, enerji ve fauna alış-verişleriyle birbirlerine bağlıdırlar (bir su akış havzası, bir arazinin etkin ve verimli bir şekilde yönetilmesi için ele alınabilecek en küçük işlevsel ekosistem birimidir), b) Öte yandan, orman işletmecileri ve arazi yöneticileri, yamaçtaki bitkilerin farklı komüniteler olarak ele alınmasını tercih ederler. Çünkü her bir komünite odun üretimi, kereste kalitesi, mesire (rekreasyon) alanı değeri, yangın, hastalıklara duyarlılık ve diğer yönlerden birbirinden farklılık göstermektedir.

20 Sıralama tekniklerinin uygulanabilmesi için bir çevredeki basamaklı değişken boyunca alınan örneklerin benzerlik (ya da farklılık) derecelerinin ekologlar tarafından saptanması gerekir. Bu amaçla genellikle aşağıdaki indeks kullanılır. Benzerlik indeksi (S) = 2C / (A + B) Burada A = A örneğindeki tür sayısı; B = B örneğindeki tür sayısı, C = her iki örnekte de bulunan ortak türlerin sayısıdır. Bir komünitedeki türler (veya tür populasyonları) arasındaki etkileşim biçimi, ilgili komünitelerin birbirinden ayrılmasına ve aralarında keskin sınırlar oluşmasına yol açabilir.

21 Bu etkileşim biçimleri 1) türler arası rekabet sonucu dışlama, 2) birbirlerine bağımlı türler arasında mutualizm (karşılıklı yarar sağlama), 3) belirli türlerin bir grup halinde birlikte evrimi şeklinde olabilir. saptamıştır.

22 Ayrıca, yangın ve farklı toprak yapısı gibi etkenler sonucu da komüniteler arasında keskin sınırlar oluşabilir. Örneğin, Minnesota daki Itaska Parkı nda akçaağaç + ıhlamur karışımının baskın olduğu ormanlarda, ladin ve köknar türlerinin adacıklar halinde gruplar oluşturdukları ve her bir grubun çevre ormandan oldukça keskin sınırlarla ayrıldığı belirlenmiştir. Bu durum, topoğrafik yapıya bağlı olarak ortaya çıkan bir durum değildir. Benzer şekilde, deniz dibinde yaşayan komüniteler de, dağ yamaçlarındaki vejetasyonlarda olduğu gibi, deniz içindeki derinliklere bağlı olarak oldukça keskin yerel gruplaşmalar gösterirler.

23 Bir peyzajda, basamaklı değişim gösteren bir etkene bağlı olarak, belirli yerlerde ani ortam değişimleri görülebilir. Benzer şekilde, birbirinden belirgin şekilde farklı iki habitat veya komünite birbirine komşu olabilir. Bu şekilde yan yana bulunan komüniteler arasında yer alan geçiş bölgeleri (ekotonlar), genellikle komşu komünitelerden farklı özellikler gösterirler. Başka bir deyişle, ekotonlar çoğu kez, bitişik oldukları komünitelerden farklı komüniteleri barındırırlar. Çünkü bir ekotonda barınan birçok tür, yaşamlarının şu ya da bu aşamasında, yaşama ortamı olarak birbirinden yapısal olarak farklı iki ya da daha fazla komüniteye gereksinim duyarlar.

24 Örneğin, Amerikan kızılgerdanı (Turdus migratorius) yuva yapmak için ağaçlık yerlere; beslenmek için ise açık, otsu alanlara gereksinim duyar. Dolayısıyla bu kuş türü için en uygun yaşam ortamı, orman ve mera komünitelerinin yan yana bulunduğu bir ekotondur. İyi gelişmiş ekoton komünitelerinde, komşu alandaki komünitelerin her birine özgü canlı türlerine ek olarak, sadece ekoton bölgesine uyum sağlamış türler de bulunur. Bu nedenle ekotonlardaki tür çeşitliliği ve birim alana düşen canlı sayısı daha fazla olmaktadır. Bu olay, kenar etkisi olarak ifade edilir.

25 Beecher (1942), bir komünitede birim alana düşen kenar uzunluğu arttıkça, burada yaşayan kuşların populasyon yoğunluklarının da arttığını saptamıştır. Nitekim, birden çok habitatm mozaik halinde karışmış olarak bulunduğu (habitat bölünmesi) alanlarda, ötücü kuşların daha yoğun olduğu gözlenir. Bu tip alanlar arasında özel mülkler, kampüsler, yerleşim alanları ve benzeri alanlar vardır. Çünkü bu tip alanlarda, büyük ve bölünmemiş bir orman veya mera alanına göre, birim alan başına daha fazla kenar bulunmaktadır.

26 Ekotonlar, kendilerine bitişik komünitelerde bulunmayan bazı tipik türleri de içerebilirler. Örneğin, kuşlarla ilgili yapılan bir çalışma bu hipotezi desteklemektedir. Bu çalışmada, değişik süksesyon (komünite gelişimi) aşamalarında bulunan ve böylece olgun komşu komünitelerle kenar etkisi oluşturma özelliği en az olan komüniteler boyunca örnekleme alanları alınmıştır. Bu örnekleme alanlarında, her kuş türü için hektara düşen kuş çifti sayısı (dişi ve erkek çifti) gözlenmiştir. Çalışma alanına giren tüm bölgede yaklaşık 50 farklı kuş türü üremekte ve yaşamaktadır.

27 Çalışma alanında (süksesyon aşamalarının belirli bir evresinde olan) bir komünite tipinde 40 hektarda en az beş çift bireyi olan tür sayısı 30 olarak saptanmıştır. Geri kalan 20 kuş türünden 7 türe daha az (yani, 40 hektarda beş çiftten daha az) sayıda rastlanmış, 13 kuş türüne ise hiç rastlanmamıştır. Hiç rastlanmayan türler arasında kızılgerdan (Turdus migratorius), mavikuş (Sialia sifllis), alaycı kuş (Mimus polyglottos), çivit kiraz kuşu (Passerina cyanea), cıvıldayan serçe (Spizella passerina) ve bahçe sarıasması (Icterus spurius) gibi bölgede yaygın olan türler bulunmaktadır.

28 Bu türlerin çoğu yuva yapmak ve etrafı gözetlemek için ağaçlara gereksinim duyan, beslenmek için de genelde otla kaplı kırsal alanları ya da diğer açıklıkları seçen türlerdir. Bu nedenle, çalışma alanında hiç gözlenmeyen (13 tür), ya da çok az gözlenen (7 tür) toplam 20 kuş türünün gereksinim duyduğu habitat tipi, orman komünitesi ile otlak veya çalı komünitesi arasında yer alan ekotonlardır. Başka bir deyişle, bu türler için sadece orman ya da sadece otlak (veya çalılık) alan yeterli değildir. Bu örnekten çıkan sonuç, bölgede ürediği bilinen türlerin %40 ının (50 türden 20 si) öncelikli olarak ya da tamamen ekoton türü olduğudur.

29 Başka bir çalışmada, yağmur ormanlarında ve orman/savan habitatlarında yaygın olarak bulunan 12 ötücü kuş türünün populasyonları araştırılmıştır. Orman habitatında yaşayan populasyonlar ile orman/savana ekotonunda yer alan populasyonlar, morfolojik olarak birbirinden farklı bulunmuştur. Bu farklılık, iki komünitedeki türler arasındaki yüksek gen akışına rağmen ortaya çıkmıştır. Bu durum, ekoton habitatlarının evrimi yönlendirdiğini ve biyolojik çeşitliliği artırıcı etkileri olduğunu göstermektedir.

30 Hawkins (1940) Avrupalı göçmenlerin 1838 de Wisconsin e gelmesini izleyen ilk yıllarda bölge peyzajında ortaya çıkan değişimleri incelemiş ve ovalık alanlara yerleşen göçmenlerin çevrelerini ağaçlandırdıklarını saptamıştır, insan türünün (Homo sapiens) tercih ettiği yaşam ortamı çoğu kez orman kenarı alanlardır. Çünkü insan türü ağaçların ve çalıların sağladığı korumayı sevmekte; besinlerini ise çoğunlukla tarlalardan ve otlak alanlardan sağlamaktadır. Ovalık alanlara yerleşen insanlar da çevrelerine çeşitli ağaçlar dikmekte, onları büyütmekte ve birbirine benzeyen ortamlar yaratmaktadır.

31 Ormanlara ve ovalara özgü canlı türlerinden bazıları, orman kenarlarında ve ovalarda insanların etkisiyle oluşan ortamlarda da yaşamlarını sürdürebilirler. Bunlar arasında, özellikle orman kenarı geçiş kuşaklarına uyum sağlamış yabanıl otsu bitkiler ile kuş, böcek ve memeli türleri yer alır. İnsan etkinlikleri sonucunda, çok geniş alanlarda pek çok orman kenarı habitatı oluştuğundan, bu gibi ekoton seven kenar türlerinin sayıları ve yayılma alanları gittikçe artmaktadır.

32 Geyik, tavşan, orman tavuğu ve sülün gibi av hayvanları genellikle kenar türleri olarak nitelendirilirler. Bu nedenle av yönetiminde, kenar habitatı yaratma çalışmaları önemli bir yer tutar. Bu çalışmalar; ormanda bazı yerlerde yamalar halinde tıraşlama kesimi yapılmasını, av hayvanlarına besin sağlamak için bazı yem bitkileri ekilmesini, saklanma yeri sağlamak için örtü bitkileri ekilip dikilmesini, ormandaki bazı yerlerin de kontrollü olarak yakılmasını kapsar.

33 Kenar etkisi kavramını ilk ortaya atan araştırmacı olan Aldo Leopold, av yönetimi ile ilgili bir yazısında yaban hayatı bir kenar olayıdır demiştir. Hansson (1979), kuzey bölgelerde yaşayan ve yıl boyu faal olan sıcakkanlı hayvanların yaşamları için peyzajdaki heterojen yapının önemli olduğunu belirtir. Tarım alanları ile insan etkinlikleri sonucu tahrip görmüş diğer alanlar kış süresince yaban hayatına daha bol besin sağlarlar. Yaşlı ve doğal ormanlar ise bu hayvanlara ilkbahar ve yaz ayları boyunca daha çok besin sunarlar.

34 Ekotonlardaki tür çeşitliliğinin ve birey sayısının artması, ne yazık ki her yerde ve her zaman geçerli değildir. Birçok canlı türü için bunun tersi söz konusu olabilir. Örneğin, orman kenarı ekotonlardaki ağaç türü çeşitliliği ve ağaç sayısı, orman içindeki bir alana göre daha azdır. Tropikal yağmur ormanları tahrip edilerek çok miktarda ekoton yaratılırsa, bu bölgelerdeki tür çeşitliliği azalacak ve bu ormanlardaki orman içi habitatlara uyum sağlamış bir çok türün nesli yok olma tehlikesiyle karşı karşıya kalacaktır. Bununla birlikte, insanoğlunun doğal komüniteleri büyük ölçüde değiştirdiği ve doğal peyzajları insan-tasarımlı peyzajlara dönüştürdüğü alanlarda, ekotonlar, bazı canlı türleri için önemli fırsatlar sunmaktadır.

35 Bu şekilde ortaya çıkan ve varlıklarını uzun süre devam ettiren ekotonlar, türlerin evrimsel uyumu için yeni ortamlar sağlamaktadır. Örneğin, uzun yıllardan beri geniş orman alanlarının tahrip edildiği Avrupa da, ardıç kuşları ve diğer orman kuşları, Kuzey Amerika daki benzerleri gibi ormanlarda değil, büyük oranda kentlerin ve kent çevresindeki alanların yaşam koşullarına uyum sağlamışlardır. Bununla birlikte, Avrupa peyzajındaki bu değişim sürecinde, Avrupa kökenli birçok canlı türü de ne yazık ki ortaya çıkan yeni koşullara uyum sağlayamamış; bunun sonucunda ya çok azalmış ya da nesilleri tükenmiştir.

36 Bir çok olumlu ve yararlı olayın açıklanmasında kullanılan destek-stres değişim eğrisi, kenar etkisi-çeşitlilik ilişkisinin açıklanmasında da kullanılabilir. Genel olarak, kenar uzunluğunun artışıyla çeşitlilik de artar. Ancak, aşırı kenar (çok sayıda küçük habitat yaması) çeşitlilikte azalmaya neden olur. Kuramsal olarak, habitat yamalarının büyükçe ya da nispeten büyük olduğu ve peyzajdaki kenar uzunlukları toplamının da büyük olduğu bir durumda beta- tür-çeşitliliği en yüksek düzeye ulaşır.

37 Birbirine karşıt gibi görülen bu tip ilişkiler, orman ve yaban hayatı yönetiminde ve peyzaj planlamasında göz önüne alınmalıdır. Fahrig (1997), populasyonların neslinin tükenmesinde habitat kaybının ve habitat bölünmesinin (fragmentasyonun) etkilerini tartışmaktadır. Peyzaj yamalarının ne kadar büyüklükte olması gerektiği konusunda, ada biyocoğrafyası ilkeleri önemli katkılar sağlar (ekosistemlerde en düşük kritik alan büyüklüğü, Lovejoy ve ark. 1986). Ayrıca, biyolojik çeşitliliğin korunmasını ve yönetimini ada biyocoğrafyası ilkeleri doğrultusunda ele alan "Habitatları Bölünmüş Orman (The Fragmented Forest) isimli kitap da (Haris 1984) yararlı bir kaynaktır.