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 7. Peyzaj yamaları ve koridorları değişik büyüklüklerde ve kalitededirler (örn., vejetasyon örtüsünün miktarı, besin kalitesi vb). Bu durum ekolojik olayları, süreçleri, bitki ve hayvanların bolluk derecesini etkilemektedir. Aynı şekilde, peyzaj elementlerinin (yama ve koridorların) geometrisi ve biçimi de populasyon ve komünite düzeyinde ekolojik olayları etkilemektedir. Peyzaj yamalarının büyüklüğü ve şekli; o peyzajdaki biyotik çeşitliliği, hayvanların yaşam alanı büyüklüğünü, hayvan yayılışlarını, davranışlarını ve tür bolluğunu etkilemektedir.

3 Bitki ve hayvanların hayatta kalmasında, kaynak-obruk dinamiklerinde, yabancı türlerin istila hızında ve kenar-habitat dinamiklerinde peyzaj geometrisi ne gibi roller oynamaktadır? Son yıllarda yapılan araştırmalar bu ve benzeri soruları açıklamaya çalışmaktadır. Ekologlar peyzaj ölçeğinde bitki ve hayvanların yayılım şekillerini, gezme ve dolaşma davranışlarını, enerji ilişkilerini, ekosistemlerin ve peyzajların sürdürülebilirliği gibi olayları ve süreçleri iyi anlamak durumundadırlar.

4 Bunların tam olarak anlaşılabilmesi için, bundan sonra yapılacak araştırmalarda; peyzaj geometrisinin (peyzaj elementlerinin şekillerinin, desenlerinin ve biçimlerinin çalışılması) ve peyzaj mimarlığının (yama katmanlaşması, yumuşak kenar-sert kenar kavramları ve habitat hacminin üç boyutlu kullanımı) etkileri ve rolleri ele alınmalıdır.

5 Ekologlar günümüzde ekosistem büyüklüğü ile populasyon bolluğu ve biyoçeşitlilik arasındaki ilişkileri daha net olarak anlamış bulunmaktadırlar. Örneğin, The Fragmented Forest (Habitatları Bölünüp Parçalanmış Orman) isimli eserinde, Larry Harris (1984); biyotik çeşitliliğin korunmasının yama büyüklüğüne bağlı olduğunu belirtmektedir. Aynı şekilde yama büyüklüğü; yaşam alanı genişliği, ada biyocoğrafyası özellikleri ve yamalar arasında bağlantı koridorları bulunup bulunmaması gibi parametreleri de etkilemektedir.

6 Şekil 17A da, eşit alana (her biri 1600 m 2 ) sahip sekiz adet deneme parseli görülmektedir. Bunlardan dört adedi kare, dört adedi de dikdörtgen biçiminde habitat yamalarıdır. Harper ve ark. (1993), küçük yapılı bir memeli hayvan türünü (Microtus pennsylvanicus) ele alarak farklı geometrik biçimlerdeki bu habitat yamaları üzerinde denemeler yapmışlardır. Deneme sonucunda, habitatın geometrik şekli ne olursa olsun, bu hayvanların her yamada alan olarak eşit büyüklüklerde yaşama alanına sahip oldukları bulunmuştur. Fakat hayvanlar her yamada (yamaların geometrik yapısına bağlı olarak) şekil olarak farklı yapılarda yaşama alanı belirlemişlerdir.

7 Şekil 17. (A) Farklı geometrik şekillere sahip deneme parsellerinin havadan görünüşü. Şekilde, dört adet kare şeklinde (n = 4 tekrarlama), dört adet de dikdörtgen şeklinde (n = 4 tekrarlama) olmak üzere toplam sekiz deneme parseli görülmektedir. Bu alanların her biri aynı (1600 m 2 ) büyüklüktedir. (B) Dairesel (dönme-hareketli) sulama sistemi (radial-arm irrigation system), dairesel peyzaj yamalarını ortaya çıkarır.

8 Görüldüğü gibi, habitat yamalarının geometrik yapısı, (özellikle farklı büyüklük ve şekildeki yamaların kenar uzunluğu/alan oranında görülen farklılıklar) hayvanların yaşam alanının geometrik şeklini ve populasyon dinamiklerini etkileyebilmektedir. Bununla beraber, yaşam alanının geometrik şeklinde ortaya çıkan farklılık, populasyonda hayatta kalma eğrilerini ve yaş dağılımını etkilememiştir. S. J. Harper ve ark. (1993) göre bu hayvanlar (Microtus pennsylvanicus), yaşam alanlarının geometrik şekline uyum sağlama yönünde belirli bir davranış esnekliği göstermiş; bu davranış esnekliği nedeniyle de farklı biçimdeki habitat yamaları arasında populasyon yoğunluğu, hayatta kalabilme ve yaş dağılımı farklılıkları sergilememişlerdir..

9 Bununla beraber, kır fareleri üzerinde yapılan bir araştırmada, habitat yamalarının geometrik şeklinin; etrafa yayılan fare sayısını populasyon yoğunluğu düşük olduğu zaman etkilediği, populasyon yoğunluğu yüksek olduğu zaman ise etkilemediği görülmüştür.

10 Şekil 18A da; bir peyzaj mozaiğinde bulunan üç ana peyzaj elementi (yama, koridor, matris) görülmektedir. Peyzajdaki kenar (alan ve merkezi) alan türlerinin bolluk dereceleri, yamaların ve koridorların şekli ve büyüklüğü ile yakından ilgilidir (Şekil 18B). Örneğin, ormanın kenar habitatını tercih eden kuş türleri arasında çivit çintesi (Passerina cyanea), doğu mavikuşu (Sialia siaîis) ve kardinal kuşu (Cardinalis cardinalis); orman içini (merkezi-alanı) tercih eden kuş türleri arasında da orman ardıç kuşu (Hylocichla mustelind), kızıl-gözlü ötleğen (Vireo olivaceus), ve yumuşak-tüylü ağaçkakan (Picoides pubescens) bulunmaktadır (bkz. Şekil 8-7).

11 Şekil 18. Diyagramlarla değişik peyzaj mozaikleri. (A) Bir peyzajda üç temel peyzaj elementi (yamalar, koridorlar ve matris). (B) Değişik biçimli yamalarda ve koridorlarda kenar-alanı ve merkezi-alan türlerinin nispi bolluk dereceleri. (C) Bir taban arazi orman yarımadası. (D) Eşit büyüklükte fakat farklı geometrik şekilli yamaların merkezi-alanlar ve kenar-alanları bakımından karşılaştırılması (Bu diyagramdaki peyzaj matrisi bir otlak veya tarım alanından oluşmakta; yamalar ve koridorlar da ormanlık alanları temsil etmektedir

12 Bir bölgede ormanın kenar-alanı kuş türleri ile merkezialan kuş türlerinin sayımı ve değerlendirmesinin sağlıklı bir şekilde yapılabilmesi için, ormanın en az belirli bir büyüklükte olması gerekir. Kendeigh (1944), ABD nin doğu eyaletlerindeki geniş yapraklı ormanlarda bu büyüklüğün en az 26 hektar olması gerektiğini belirtir. Şekil 18B de soldaki iki yama her ne kadar dar bir koridorla birbirine bağlanmışsa da, bu koridor orman içini seven merkezi-alan türlerinin yamalar arasında gelip gitmesine izin vermeyecek derecede dardır.

13 Şekil 18C de ise; bir taban arazide menderesler yaparak akıp giden bir ırmağın oluşturduğu, ormanla kaplı bir yarımada görülmektedir. Yarımadalar, alan olarak oldukça büyük (örn., Kaliforniya nın Baja Yarımadası) olabildikleri gibi, bir peyzaj matrisi içinde yer alan küçük bir alan (örn., bir tarım alanı içinde uzanan ormanlık alan) da olabilir. Şekil 18D de, eşit büyüklükte fakat farklı biçim ve şekillerde dört peyzaj yaması görülmektedir.

14 Merkezi-alanı tercih eden türler için en yüksek oranda habitatı, daire ya da daireye yakın şekilli yamalar sunarken; kenar-alan türleri için en yüksek oranda habitatı da uzun ve dar şekilli yamalar sunar (örn., bkz. Şekil 18B). Gerçekten de bir yama ne kadar dar ve uzun olursa, merkezi-alan türleri için uygun habitatlar o derece azalmakta, hatta tamamen yok olmaktadır. Bu nedenle, merkezi-alan türlerinin dar ve uzun yapılı peyzaj yamalarında yerleşmeleri ve yaşamlarını sürdürmeleri ciddi ölçüde engellenmektedir.

15 Örnekler LaPolla ve Barrett (1993) Ohio da küçük alanda fakat tekrarlanan bir denemeye (Şekil 19) dayanarak kır farelerinin yamalar arasındaki yayılımında koridor varlığının koridor genişliğinden daha önemli olduğunu belirlemiştir.

16 Rosenberg ve ark. (1997) biyolojik koridorların geometrisini, işlevlerini ve etkinliğini tartışmışlar; bu gibi koridorların türlerin yerel ölçekte hızla yok olma oranını azalttığını ortaya koymuşlardır. Bu araştırmacılar; türe özgü tepkilerin koridorların büyüklük ve biçimlerine göre değişmesiyle birlikte, dar ve uzun yapılı (çizgisel) koridorların şerit halinde uzanan habitat yamaları olarak işlev yapabileceğini belirtmişlerdir.

17 Şekil 19. Koridor genişliği ve koridor varlığı etkilerini değerlendirmede kullanılan tekrarlamalı bir araştırma alanının havadan görünüşü. Denemede kır farelerinin (Microtus pennsylvanicus) yayılışları ve populasyon dinamikleri araştırılmıştır. En alttaki kare içinde, biri genişkoridorla (soldaki), biri koridorsuz (ortada) biri de dar koridorla bağlanan habitat yamaları görülmektedir. Benzer deneme deseni üstteki iki alanda da tekrarlanmıştır (LaPolla and Barrett 1993).

18 "Gerçek dünya " da dairesel habitat yamaları oldukça yaygındır. Örneğin, ABD nin (yağışın nispeten az olduğu) batı eyaletlerinde dairesel-dönme-hareketli yağmurlama (sulama) sisteminin uygulanmasıyla, pek çok yerde dairesel peyzaj yamaları veya ekosistemler ortaya çıkmaktadır. Kare veya dikdörtgen şekilli peyzaj yamaları ise ABD nin Orta-batı eyaletlerindeki tarım alanları peyzajında sıkça görülür. Bazı yerlerde hemen her birkaç kilometre karede bir yol bulunmaktadır (bölgedeki tarımsal uygulamalar ve kültürler, tarla sınırlarının yollar yapılarak belirlenmesine ve bunun sonucunda da habitat yamaları oluşmasına yol açmıştır).

19 Peyzaj ölçeğinde bu geometrik şekillerin bitki ve hayvan türlerinin evrimleşmesini (bolluk ve biyoçeşitlilik açısından) nasıl etkilediği konusunda daha fazla araştırmalar yapılması gerekmektedir. Yol sistemi ve yol şebekelerinin ekolojik süreçleri ve yaban hayatını nasıl etkilediği konusunda daha fazla bilgi için Forman ve ark. (2003) çalışmasına bakılabir.

20 Kenar habitatlarının miktarı, peyzaj yamalarının şekline bağlı olarak değişir. Canlı türü çeşitliliği de kenar habitatlarında ve ekotonlarda daha çoktur (ki bu olaya kenar etkisi adı verilir). Görüldüğü gibi, peyzaj yamasının şeklinin ve ona bağlı olarak kenar habitatların miktarının değişmesi, aynı zamanda tür bolluğunun ve biyolojik çeşitliliğin artmasına veya azalmasına yol açmaktadır.

21 Terkedilmiş eski tarım alanları ile ormanlık alan arasında kalan kenar habitatlarında kır faresi (Microtus pennsyîvanicus) ile akayaklı fare (Peromyscus leucopus) arasında birtakım etkileşimler vardır. Ostfelt ve ark. (1999), kenar habitatlarındaki bu etkileşimin, ormandan eski tarım alanlarına doğru yayılan ağaç istilasını nasıl etkilediğini açıklamaktadır: Kır faresi şeker akçaağacı (Acer saccahrum), dişbudak (Fraxinus americana) ve kokaragaç (Ailanthus altissima) fidanları ile beslenir. Akayaklı fareler ise kırmızı Amerikan meşesi (Querqus rubra) ve Veymut çamının (Pinus strobus) tohumlarını tercih ederler.

22 Kır fareleri, orman kenarından itibaren 10 metreden daha uzakta bulunan alanlarda önemli ölçüde fidan ölümlerine (akçaağaç, dışbudak, kokarağaç) yol açarlar. Akayaklı fareler de yoğun olarak orman kenarına yakın ilk 10 metre içinde (meşe, çam) kalan alanlarda beslenirler (bu durumda ilk 10 metre içindeki alanda akçaağaç-dişbudakkokarağaç; 10 m.den daha uzakta kalan alanlarda da meşe ve çam daha çok yayılır). Görüldüğü gibi kenar habitatlarının sadece miktarı değil, bu habitatlarda gelişen türler ve ilgili ekosistem tipleri de, ikincil süksesyon hızına ve komünite kompozisyonuna uzun dönemde etkili olurlar.

23 Habitat bölünmesi peyzaj mozaiğini önemli ölçüde değiştirmektedir. Bu değişimler daha çok peyzaj unsurlarının (yamalar, koridorlar ve matrislerin) şekli, büyüklüğü ve sıklığında görülmektedir. Habitat bölünmesinden kaynaklanan bu değişimler (ister doğal isterse insan kaynaklı olsun); bitki ve hayvan türlerinin bolluk ve çeşitlilik derecelerini etkilemekte, kenar-alan-türleri/merkezi-alan-türleri oranını değiştirmekte, mikro- ve makro-evrimsel süreçlerde uzun süreli etkilere yol açmaktadır.

24 Habitat kaybı ve habitat bölünmesi (habitat parçalanması) arasındaki farklar, Şekil 20 de gösterilmiştir.

25 Şekil 20. Habitat kaybı ve habitat parçalanması arasındaki farklar. Üst sırada bütün haldeki orman alanı tahrip görmüş ve ormansızlaşma sonucunda sağda görülen tek bir parçaya dönüşmüştür. Alt sırada da soldaki orman alanı tahrip görmüş ve sağda görülen dört parçaya indirgenmiştir. Ormansızlaşma sonunda geri kalan ormanların toplam alanı, her iki durumda da birbirine eşittir. Buna rağmen habitat kaybı sonucunda tür kaybı olmazken, habitat parçalanması sonucunda (sağ altta), daha geniş yaşama alanı isteyen türlerin nesli kaybolabilir.

26 Birçok kuş ve memeli türü, hayatta kalabilmek ve nesillerini başarıyla sürdürebilmek için geniş yaşam alanlarına ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle, Şekil 20 de görüldüğü gibi iki farklı orman ekosisteminde ağaç kesilen alanlar eşit büyüklükte olsa bile, geri kalan ormandaki tür çeşitliliği; yapılan kesimlerin geometrik şekline bağlı olarak değişir. Biyolojik çeşitlilikte ortaya çıkan bu değişiklikler, biyolojideki hiyerarşik düzende değişik düzeylerde yer alan ekolojik süreçleri de etkiler.

27 Nitekim organizma, populasyon ve komünite düzeylerinde görülen uzun süreli evrimsel olaylar; küresel ölçekte bir dizi ekosistem, peyzaj ve biyom tiplerinin oluşmasına yol açmıştır.

28 8. Sözlüklere göre sürdürülebilirlik; varlığını devam ettirmek, desteklemek, yıkılmadan ayakta durup işlevini sürdürmek, sistemi işler düzeyde tutmak, ya da belirli bir sağlık ve canlılık eşiğinden aşağı düşmeyecek şekilde besinleri ve diğer ihtiyaçları sağlamak olarak tanımlanır (Barrett 1989). Buradaki eşik kavramı, taşıma kapasitesi (K) değerine denk düşer. Goodland (1995) ise sürdürülebilirlik kavramını doğal sermayenin korunması ve kaynakların devamlılığının sağlanması şeklinde tanımlar.

29 Bu tanımlar, sürdürülebilirlik kavramını ekolojideki hiyerarşik düzenin üst düzeylerine (örn., ekosistem, peyzaj ve küresel ölçeklerde) uyarlanacak biçimde daha iyi açıklamaktadır.

30 Doğal ekosistemlerin insan toplumuna sağladığı yararları tartışan ve özetleyen çok sayıda çalışma gerçekleştirilmiştir. Doğal sermaye, ekonomik sermayenin tersine, insan toplumlarına doğal ekosistemler ve doğal peyzajlar yoluyla faydalar sağlayan doğal servetler veya doğal kaynaklardır (bkz. Tablo 1-1). Doğal ekosistemler ve peyzajlar, insanoğluna değişik mal veya ürünler sunmaktadır (örn., odun ve selüloz, av hayvanları, ot, değişik meyve, tohum, fındık vb).

31 Bu mal ve ürünlere ek olarak doğal ekosistemler ve peyzajlar, tüm canlıların yaşamını destekleyen değişik ekolojik hizmetler de sunmaktadır. Bu hizmetler arasında; havanın ve suyun arıtılması, besin elementleri döngüsünün sağlanması, çiçekli bitkilerin tozlaşması, toprak verimliliğinin korunması ve yenilenmesi, iklimin (kısmen de olsa) düzenlenmesi, biyolojik çeşitliliğin devamlılığının sağlanması, görsel ve estetik güzellikler sunulması, zararlı hayvanların biyolojik kontrolü gibi değişik hizmetler bulunmaktadır.

32 Bu hizmetlerin her biri, yaşamın sürdürülmesi için vazgeçilmez özellikler taşırlar.

33 Bu hizmetlerin her biri, yaşamın sürdürülmesi için vazgeçilmez özellikler taşırlar. Bütün bunlara rağmen, ne yazık ki çoğu kez bunların değeri anlaşılamamakta; bu ekolojik hizmetlerin kendiliğinden her yerde ve her zaman yerine getirileceği sanılmaktadır. Sonuç olarak, peyzajda sürdürülebilirliği sağlayan bu hizmetlerin değeri büyük ölçüde küçümsenmekte ve insan toplumları tarafından yeterince takdir edilmemektedir. Doğal sermayenin sağladığı bu mal ve hizmetlerin gerçek değerinin anlaşılabilmesi için; değerlendirmelerin ekonomik akçelere göre değil, enerji akçesine göre yapılması gerekir.

34 Eğer bu konudaki yaklaşım ve bilinç artmaz da mevcut eğilim devam ederse, insanoğlu kısa süre sonra Yerküre nin doğal peyzajını ve ekosistemlerini çarpıcı bir şekilde ve olumsuz yönde değiştirecektir. Bunun anlamı, doğal sermayenin bu mal ve hizmetleri sunma gücünün büyük ölçüde azalması demektir.