Işığın Diğer Faktörler Üzerindeki Etkisi

Transkript

1 Işığın Diğer Faktörler Üzerindeki Etkisi Işık birçok bitkilerin üreyip gelişebilmeleri, yaşamlarını sürdürebilmeleri için mutlak surette gerekli bir fiziksel çevre faktörüdür. Birçok bitkilere ait tohumların çimlenebilmesi, tomurcukların açılabilmesi, bitkilerin çeşitli organlarının büyüyüp şekillenebilmesi, ürün verebilmesi, hususunda aktif rol oynayan faktörlerin başında gelmektedir. Bunun dışında ışık, yaprakların morfoloji ve fizyolojisini etkilemekte, örneğin plazma membranlarının permeabilitesini arttırarak transpirasyon üzerinde etkili olmaktadır. Işığın en önemli ekolojik işlevi yeşil bitkiler için fotosentezi sağlamasıdır. Böylece dünya üzerindeki bütün canlılar için son derece gerekli olan organik maddenin üretilmesi gerçekleşmiş olur.

2 Işık-Fotosentez İlişkileri ve Fotosentezin Ekolojik Koşulları Işık fotosentezin temel elemanlarından biridir. Yeşil bitkiler, güneş ışınlarından aldığı enerjiyi kullanarak yapraklarındaki klorofil yardımı ile havanın CO 2 ini ve yapraklarına kadar getirmiş olduğu suyu birleştirerek organik maddeler üretirler. Bu olaya fotosentez veya assimilasyon denir. Yani fotosentez, havadan alınan CO 2 ile kökler tarafından alınan toprak suyunun, güneş ışınları ve yapraklardaki klorofil yardımı ile birleştirerek karbonhidratların meydana getirilmesi olayıdır. Fotosentez olayını gerçekleştiren ışınlar, dalga boyları milimikron arasında olan Görünen ışınlardır. Bir yerde normal sıcaklık ve normal CO 2 koşullarında fotosentez ışık şiddeti ile orantılı olarak artar. Fakat ışık şiddetinin artması ile fotosentezinde buna bağlı olarak artışı belirli bir ışık şiddetine kadar devam eder, ondan sonra ışık artsa bile fotosentez artmaz; sabit kalır. Bu ışık şiddeti sınır değerleri bitki türlerine, özellikle ışık ve gölge bitkilerine göre değişir. Örneğin Pinus taeda fidecikleri %100 ışığa kadar ışık artışına paralel olarak fotosentez yaptığı halde, yapraklı türlerin bir çoğu %30 ışık miktarında fotosentezlerini en yüksek değerine ulaştırırlar

3 Bir bitkinin en yüksek derecede gelişim yapabilmesini sağlayan ışık miktarına o bitkinin ışık optimumu veya optimum ışık şiddeti denir. Işık optimumunun altında olan ve bitkilerin gelişmesine engel olacak kadar azalmış bulunan ışık şiddeti veya miktarına ışık minumumu veya alt ışık minimum sınırı denir. Eğer bir yerde ışık şiddeti, bitkilerin gelişmesini engelleyecek kadar ışık optimumunun üzerine çıkmışsa buna ışık maksimumu veya üst ışık maksimum sınırı denmektedir. Ancak solunumla kaybedilen organik maddeyi temin edecek kadar fotosentez yapılmasını sağlayabilen ışık miktarına ışık kompensasyon noktası denir. Bu ışık şiddetinin altında da fotosentez devam edebilir, fakat bitki daima yedek besin maddesi tüketir ve ölüme doğru gider. Fotosentezle üretilen maddenin solunumla tüketilen madde miktarına oranı 1 den küçük olursa meydana gelen bu olaya açlık ölümü denir. Işık kompensasyon noktası bitki türlerine göre değiştiği gibi, havanın CO 2 miktarı, toprak nemi, ve besin maddelerine göre de değişir. Açıklamalardan anlaşılmaktadır ki, bitkilerin büyüyüp gelişebilmesi için, gerekli ışık miktarı daima ışık kompensasyon noktasının üzerinde bulunmaktadır. Kompensasyon noktasından itibaren ışık şiddeti yükseldikçe fotosentez miktarı da artar. Fakat buna bağlı olarak solunum şiddeti, dolayısıyla madde kaybı yükselir.

4

5

6 Özet olarak denilebilir ki ışık fotosentez üzerinde etkili olan önemli bir faktördür; fakat bu olayda ışık yanında daha birçok etkenler rol oynamaktadır. Sıcaklık derecesi, toprak suyu ve besin maddeleri, havanın CO 2 i ve rüzgar fotosentez üzerinde etkili olmaktadır. Bu faktörlerden sıcaklığın etki derecesi şekilde görülmektedir. Şeklin incelenmesinden anlaşılacağı üzere açık bir yaz gününde ışık şiddeti öğle vakti en yüksek derecesine vardığı halde, assimilasyon öğle saatlerinden çok daha evvel en yüksek noktasına çıkmış bulunmaktadır. Bunun nedeni öğlede fazla sıcaklıkla birlikte solunumunda şiddetlenmesi, dolayısı ile solunumla harcanan madde miktarının artmasıdır. Böylece assimilasyonla kazanılan maddelerin net miktarı öğleyin azalmış olmaktadır. Bulutlu bir havada ise sıcaklığın ve dolayısıyla solunumun yükselmesine engel olunduğundan ışık şiddetine paralel bir assimilasyon yapılmaktadır. Kayın, dişbudak ve huş gibi ağaç türlerinin en yüksek assimilasyonun yarsısını yapabilmek için ışık yapraklarında lux, gölge yapraklarında lux ışık şiddetine sahip olmaları gerekmektedir.

7

8 Işık ve Bitki Gelişimi Işık bitkilerin çimlenmesinden olgunlaşıp çiçek açma ve meyve vermesine kadar geçen çeşitli gelişim devrelerinde etkili bir rol oynamaktadır. Orman ağacı tohumlarının çimlenebilmesi ve yeni çimlenmiş fideciklerin yaşayabilmesi için mutlak surette ışığa gereksinin vardır. Orman ağaçlarının ışık gereksinmesi fidecik çağında çok önemlidir. Üst orman tabakası gelen ışığın büyük bir kısmını tuttuğu için doğal gençleştirmelerde üst tabakanın kapalılık derecesinin ayarlaması büyük önem taşır. Ağaç türlerine ait fideciklerin ışık gereksinmesi farklıdır. Fotoperyodizm Bazı bitkilerin yıl içindeki gelişim devrelerinin başlama zamanı ve devamı üzerinde ışıklı sürenin, yani gündüzlerin uzunluğunun etkisi büyüktür. Bazı bitkiler gündüzlerin geceye kıyasla belli bir süre daha uzun olduğu devrelerde çiçek açabilmektedir. Bunlara uzun gündüz bitkileri denmektedir. Bazı bitkilerde gecelerin gündüzlerden uzun olduğu mevsimlerde çiçek açıp gelişebilmektedir. Bunlara da kısa gündüz bitkileri denmektedir. Birçok bitki türlerinin çiçek açması üzerinde gündüzlerin uzunluğunun etkisi görülmemektedir. Bu bitkilere indifferant veya gündüz uzunluğuna nötr bitkiler denmektedir. Bitkilerin gündüzün uzunluğa bağlı olarak gelişim göstermesi olayına fotoperyodizm gelişim gösterdikleri devreye de fotoperyod denmektedir. Fotoperyodizm bazı bitkilerin yayılışını sınırlayan bir faktördür. Çünkü belirli mevsimlerde gündüz uzunluğuna bağlı olarak gelişim gösterebilen bir bitki, kendisine bu koşulları sağlayan enlem dereceleri arasında kalma zorunluluğundadır.

9 Bu şekilde belirli iklim koşullarına (veyahut toprak koşullarına da)uyarak bir yerde yaşayan populasyonlara Ekotip denmektedir.örneğin sarıçam subtropik bölge sınırlarından boreal kuzey enlemlerine kadar geniş bir yayılış göstermektedir. Bu geniş yayılış alanında bazı bölgelerde kısa gündüz bazı bölgelerde uzun gündüz orjinli sarıçamlar vardır ve bunların her biri ayrı bir ekotip tir. Işık Bitkileri ve Gölge Bitkileri Işık ile bitki gelişim arasındaki önemli ilişkilerden biride bazı bitkilerin tam güneş ışığı altında, bazılarının da gölgede en iyi gelişimi yapabilmesidir. Işık bitkileri için ışık kompensasyon noktası 4200 lux, gölge bitkileri için 27 lux kadardır. Gölge Ağaçları ve Işık Ağaçları Gölge ağaçları, fazla ışık gereksinmesi olmayan, gölgeye dayanabilen, yani meçcerelerin alt tabakalarında çimlenip varlığını koruyabilen ve yavaşta olsa büyüyebilen ağaç türleridir. Onun için bunlara gölge ağaçları veya gölgeye toleranslı ağaç türleri denir. Buradan bu ağaç türlerinin gölgeyi sevdiği anlamı çıkarılmamalıdır. Işık ağaçları ise gölgeye dayanamazlar, çimlenip gelişmeleri ışık gereklidir. Onun için bunlar ışık isteği fazla olana ağaçlar olarak ta isimlendirilir. Her iki grup arasında yer alan ağaç türleri de vardır. Bunlara yarı gölge ve yarı ışık ağaçları denebilir.

10 1. Gölge Ağaçları: Taxus, Buxus, Abies, Tsuga canadensis, Fagus 2. Yarı Gölge Ağaçları: Carpinus, Picea orientalis, Tilia, Ulmus, Acer, Corylus, Fraxinus, İlex, Quercus coccifera ve diğer yaz kış yapraklı meşeler, Liquidambar orientalis, Castanea vesca 3. Yarı Işık Ağaçları: Quercus sessiliflora, Alnus, Quercus pedunculata, Pinus nigra, Cedrus libani, Juniperus, Cupressus 4. Işık Ağaçları: Robinia pseudoacacia, Populus alba, Populus tremula, Populus nigra, Salix, Pinus silvestris, Pinus halepensis, Pinus pinea, Populus euroamericana. Bu sıralama kesin olmayıp, orman ekosistemindeki diğer faktörlere ve ağaçların yapısına göre değişir. Örneğin toprak özellikleri iyileştikçe gölgeye dayanıklılık artar, gençlikte daha az ışıkla yetinen bir türün ışık ihtiyacı yaşlandıkça artar. Silvükültür uygulamasında ağaç türleri ile ışık arasındaki bu ilişkiler daima göz önünde bulundurulmalıdır. Meçcerelere yapılacak gelişi güzel müdahaleler bu bakımdan bir çok problem doğurabilir. Örneğin ülkemizdeki kayın meşcerelerinin tahribi sonucunda kapalılık derecesi fazla oranda düşmüş olan meşcerelerin altına doğal yolla gençlik getirmek çok zor olmaktadır. Işık-Traspirasyon İlişkileri Işığın bir etkisi de transpirasyonu artırmasıdır. Işık şiddeti arttıkça transpirasyon da artar. Işık stomaların açılmasını sağlar, plazma membranlarının permeabilitesini (geçirgenlik) artırır. Işık olduğu sürece stomalar açık kalır. Tranpirasyon güneşin doğuşu ile başlar güneşin batışına kadar devam eder.

11 SICAKLIK buradayız Kutuplardaki ile ekvatordaki canlılar yaşam aktiviteleri bakımından karşılaştırılırsa arada büyük farklar olduğu görülür. Ekvator dışındaki bölgelerde ise özellikle bitkilerin yaz ve kış arasında üretim ve yaşam faaliyetleri bakımından çok büyük değişikler gösterdiği bilinen bir gerçektir. Bu iki örnek sıcaklığın organizmalar üzerindeki önemini somut bir şekilde göstermektedir. Canlıların genellikle 0 ºC nin altında ve 50 ºC nin üzerinde çok az bir yaşam aktivitesine sahip bulunması da sıcaklık faktörünün önemini gösteren ayrı bir kanıttır. Onun içindir ki sıcaklık, organizmaların dünya üzerindeki dağılımında ve gelişiminde etkili rol oynayan bir faktördür. Bu özelliklerinden dolayı sıcaklık, her halde en önemli ekolojik faktörlerden biridir ve bir çok ekolojik etkenlerin aksine, kolaylıkla ölçülebilmektedir. Sıcaklık ölçü birimi olarak A.B.D. de Fahrenheit (F), diğer ülkelerde ise Santigrad (ºC) kullanılmaktadır. Güneşten gelen kırmızı ötesi ışınlar dünya yüzündeki cisimlere çarpınca ısı enerjisi haline dönüşür ve onları ısıtır. Bu şekilde güneş ışınlarının çarpması ile bir cismin ısınması olayına insolasyon denmektedir. Sıcaklık değişiminin en çok meydana geldiği yer, atmosfer ile yeryüzünün temas ettiği alanlardır. Bu yerler gündüzleri güneş radyasyonu ile ısınır, geceleri ise karasal radyasyon ile soğur. Dünya yüzünde ısı değişimi devamlı olarak vardır. Bu ısı değişimi radyasyon, konveksiyon, konduksiyon olayları ile meydana gelir. Radyasyon (Işıma = Işın verme): Güneş gibi sıcak cisimler veya güneş tarafından ısıtılmış objeler çeşitli dalga uzunluklarında ışın verirler, bu ışınlar doğru çizgiler halinde hareket ederler ve temasa geldikleri varlıkları ısıtırlar. Bu olaya radyasyon denir. Gündüz güneşlenen bir kayanın, etrafını ısıtması bu hususta bir örnek olarak verilebilir. İki çeşit radyasyon vardır; Güneş radyasyonu ve Karasal radyasyon.

12 Konveksiyon (sıvı ve gazlar ile temas): Bir ortamın içinde meydana gelen kitle hareketleri ile birlikte sıcaklığın bir yerden diğer yere taşınmasıdır. İlkbaharda yağışların sıcak havadan geçerek, bu sıcaklığı toprağa iletmesi konveksiyon olayları ile meydana gelen ısı değişimine güzel bir örnektir. Kondüksiyon (katılarla temas): Temas halinde bulunan iki cisim arasında bu temas dolayısı ile meydana gelen enerji taşınmasıdır. Isınan bir toprak taneciğinin diğerini ısıtması bu duruma bir örnektir.

13 Sıcaklık İle Diğer Faktörler Arasındaki Karşılıklı Etki ve İlişkiler Dalga boyları milimikron olan kırmızı ötesi ışın spektrumundaki güneş ışınları atmosfer ve yer yüzüne çarparak sıcaklık enerjisine dönüşürler ve böylece atmosferi ve yeryüzünü ısıtırlar. Bir cismin ışık almasına veya ışınların cisimlere çarpmasına insolasyon denmektedir. Isı enerjisinin aracı bir maddeye gerek kalmadan dalgalar halinde yayılması olayına radyasyon denir. Bu ısı dalgaları güneşten atmosfere gelirse buna güneş radyasyonu, ısınmış dünya yüzeyinden atmosfere doğru giderse karasal radyasyon denir. Atmosferin yüksek tabakaları güneş radyasyonu, yer yüzüne yakın tabakaları ise karasal radyasyonla ısınır. Diffüz ışınların farklı oluşu, güneş ışınlarının geliş açısı, atmosferik hareketler, arazi yüzü şekli ve bakı, denizden yükseklik, büyük su yüzeylerine yakınlık veya uzaklık, vejetasyon gibi bir çok faktörler, atmosferin ve yer yüzünün sıcaklık rejiminin lokal olarak değişmesine neden olur. Sıcaklık miktarının değişimi dünya üzerindeki doğal bitki kuşaklarının ve zonlarının meydana gelmesini sağlar. Böylece sıcaklık, yüksek dağlarda ve kutuplarda bitki ve orman sınırını çizen bir faktör olur. Sıcaklık Üzerinde Etkili Olan Faktörler Güneş ışınları ile sıcaklık faktörü birbirine sıkı sıkıya bağlıdır. Onun için bir yere gelen güneş ışınları üzerinde etkili olan her faktör sıcaklı üzerinde de etkilidir.

14 Enlem Derecesi ve Yamaç Bakısının Sıcaklık Üzerindeki Etkisi Enlem derecesi yükseldikçe, diğer bir değişle ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe sıcaklıkta azalır. Bunun nedeni kutuplara doğru gidildikçe, buralara gelen güneş ışınlarının geliş acılarının daralması veya eğim derecelerinin artmasıdır. Böylece atmosfer tabakaları içindeki yolları uzar ve bunun sonucunda da çok daha fazla enerji kaybına uğrarlar. Yamaçların kutuplara bakan yüzleri, yani kuzey yarım küresinde kuzey, güney yarımkürede güneye dönük yamaçlar diğer yamaçlara kıyasla daha düşük sıcaklığa sahip bulunmaktadır. Bunun nedeni de bu bakılarda güneşlenme süresinin kısa olmasıdır. Arazi Şekli ve Denizden Yüksekliğin Sıcaklık Üzerindeki Etkisi Çanak şeklindeki çukur (içbükey) araziler geceleri soğuk, gündüzleri de çok sıcak olur. Bunun nedeni geceleyin etraftaki yamaçlardan bu çukur alana soğuk havanın akıp gitmesidir. Onun için bu gibi arazilere don çukuru denir. Gündüzün de buralarda hava hareketleri az olduğu için etrafa kıyasla daha sıcak olur. Çukurluklar yamaç ve düz arazilere kıyasla sıcaklık ekstremleri bakımından farklı olmalarına karşın ortalama sıcaklıklar bakımından aşağı yukarı aynıdır. Denizden yükseklikle sıcaklık derecesi düşmektedir. Bunun nedeni, denizden yüksek olan yerlerde atmosfer tabakalarının kalınlığının az olmasıdır. Onun için buralara daha fazla ışın enerjisi gelmesine karşın, karasal radyasyonla ısı kaybı şiddetli olduğundan (ısı kaybına engel olacak, atmosfer tabakaları ve su buharı az) sıcaklık düşük olur. Yüksek dağlarda kuzey ve güney bakılar sıcaklık bakımından bazı özellikler gösterir. Gündüzleri güney bakılar çok ısındığından, geceleri hem güney hem de kuzey bakılar aynı derecede soğuyacağından, güney bakılarda gece ile gündüz arasında sıcaklık farkları büyük olur. Onun için yüksek dağların güney yamaçlarına dona karşı duyarlı ağaç türleri dikilmez.

15 Toprak Özelliklerinin Sıcaklık Üzerindeki Etkisi Toprağın Mekanik Bileşiminin Etkisi İri taneli iyi kırıntılı topraklar, ince taneli ve kırıntısız topraklara kıyasla daha yüksek bir insolasyona sahiptir. Yani çakıl bakımından zengin taşlı topraklar ve kum toprakları, kil topraklarına kıyasla daha çabuk ısınır ve daha yüksek sıcaklık derecelerine ulaşır. Onun için iskelet bakımından zengin, iri taneli ve kırıntılı topraklar ilkbaharda daha çabuk ısınarak, bitkilerin yaşam faaliyeti bu topraklar üzerinde daha önce başlar. Toprağın Nem Miktarının Etkisi Toprağın nemi ne kadar fazla ise ısınması o kadar yavaş olur. Toprağın Renginin Etkisi Açık renkli topraklar güneş ışınlarını yansıtıp, koyu renkli topraklar absorbe ettiklerinden koyu renkli topraklar, açık renkli topraklara kıyasla çok daha fazla ısınır. Günün Çeşitli Saatlerinin ve Mevsimlerin Sıcaklık Üzerindeki Etkileri Günün çeşitli saatlerine ve mevsimlere göre sıcaklık değişmektedir. Bunun nedeni bu faktörlere göre güneş ışınlarının bazen eğik açı ile bazen de eğik açı ile gelmesidir. Işınlar dik açı ile geldiğinde kısa yoldan fazla ışın enerjisi yer küremizin yüzüne ulaşabilmekte ve fazla sıcaklık sağlamaktadırlar. Öğle ve akşam güneşlerinin verdiği sıcaklılar nasıl farklı ise yaz ve kış arasındaki sıcaklıklarda aynı şekilde farklıdır.

16 Atmosfer Tabakalarının Kalınlığı ve İçindeki Gazların Sıcaklık Üzerindeki Etkisi Atmosfer tabakası ne kadar kalın olursa güneş ışınları o kadar fazla tutulacağından sıcaklık enerjisi de o kadar azalır. Düşük yükseltilere sahip yerler üzerindeki atmosfer tabakalarının kalınlığı ve içindeki gazlar, özellikle su buharı ve karbondioksit çok olduğundan, geceleri karalardan verilen ısıyı yeryüzüne yakın atmosfer tabakaları absorbe eder ve böylece sıcaklık, atmosferin üst tabakalarına doğru gitmez. Berrak ve bulutsuz bir havada geceleyin karalardan yayılacak ısı dalgalarını tutacak atmosfer nemi olmadığından bu gibi hallerde don olayı meydana gelebilir. Vejetasyonun Sıcaklık Üzerine Etkisi Çıplak alanlar ile bitki örtüsüne sahip alanlar arasında sıcaklık ilişkileri bakımından önemli ayrıcalıklar vardır bitki örtüsü gelen sıcaklık enerjisinin bir kısmını absorbe etme, radyasyonla sıcaklık kaybına engel olma, hava hareketlerini engelleme ve buna benzer etkiler ile yerin sıcaklık iklimi üzerinde değişiklikler meydana getirir. Özellikle ormanlar bulundukları yerin hava ve toprak sıcaklıklarını etkilemektedir. Orman vejetasyonu serbest hava hareketlerini engellediği için bir yerin hava ve toprağının sıcaklık iklimini etkilemektedir.

17 Ormanların Bulundukları Yerdeki Hava Sıcaklığına Etkisi Orman vejetasyonu bir yeri sık olarak kaplamışsa toprağa koyu gölge yapar, böylece orman altındaki hava çıplak toprağa kıyasla yazın daha serin, kışın daha sıcak olur. Gerek transpirasyon, gerekse nem miktarı fazla olan orman havasının ısıtılması için yüksek oranda enerji harcanır. Bu nedenle koyu gölgeli yerlerde yazın hava serin olur. Kışın ise orman tepe çatısı ve nemli havası ile karasal radyasyona engel olduğundan, çıplak alanlara oranla daha sıcak olur. Bir yerde bitki toplumu seyrek olursa, bol güneş geleceğinden bitki örtüsü altındaki hava yazın daha sıcak olabilir. Çünkü çıplak alanlarda karasal radyasyon olur ve aşırı ısınmadan korunur. Bitki topluluğu altında ise hava hareketli olmadığı için radyasyon çok daha az olur. Çıplak alanlarda gece ile gündüz arasındaki sıcaklık farkları daha çok olur. Özet olarak denebilir ki orman kendi altındaki havanın yıllık ortalama sıcaklığını bir miktar düşürür, ekstrem sıcaklıkları da yumuşatır. Bu sonuçlara göre don tehlikesi olan yerlerde geniş şeritler açılması doğru olmayacak demektir. Çünkü orman en düşük sıcaklıkların azaltmaktadır. Örneğin, -4 C de meydana gelen bir don olayında sıfırın altındaki sıcaklık, 300 m genişliğindeki bir traşlama şeridinde 8 saat, 100 m lik alanda 5.5 saat, 30 m genişliğindeki traşlama şeridinde ise ancak 2.3 saat sürmüştür.

18

19 Ormanların Bulundukları Yerin Toprak Sıcaklığına Yaptığı Etkiler Ormanın, üzerinde bulunduğu toprağın sıcaklığına yaptığı etkiler, hava sıcaklığı üzerindeki etkilerine benzemektedir. Orman, altındaki toprağın sıcaklık ekstremlerini düşürmektedir. Böylece yazın orman toprağının sıcaklığı, çıplak alanların toprak sıcaklığından daha düşük, kışın ise daha yüksektir. Bunun nedeni ormanın tepe çatısı ile yazın toprağın fazla ısınmasının engellenmesi, kışında aynı şekilde radyasyonun azaltılmasıdır. Ormanların toprak sıcaklığına yaptığı etki sonucunda orman altındaki toprakların don derinliği azalır. İlkbaharda karlar yavaş yavaş eriyerek, toprağa giren su miktarı artırılır. Sıcaklık Faktörünün Diğer Faktörler, Özellikle Bitkiler Üzerindeki Etkisi Sıcaklık faktörünün en önemli etkisi, dünya yüzündeki canlılar için gerekli enerjinin kaynağı olmasıdır. Onun için sıcaklık canlıların çeşitli fizyolojik aktivitelerini etkilemektedir. Bunun dışında sıcaklık, toprak oluşumu, genetik toprak tiplerinin meydana gelmesi, mikroorganizma hayatı, dolayısıyla humus tiplerinin oluşması üzerinde önemli rolleri olan bir ekolojik faktördür. Bitki Organlarının Sıcaklığı Bitkilerin toprak üstü kısımları, özellikle kalın yapraklar ve ağaçların gövdelerinin ve dallarının dış kısmı insolasyonla etrafındaki havadan daha sıcak olabilir. Evaporasyon ve transpirasyon bitki dokularının sıcaklığının çevresindeki hava sıcaklığından daha düşük olmasını sağlar.

20 Sıcaklığın Transpirasyon Üzerine Etkisi Yaprak yüzeyleri ile çevrelerindeki havanın sıcaklık farklarının derecesine paralel olarak tranpirasyonun şiddetlendiği bir çok araştırıcı tarafından ifade edilmiştir. Sıcaklıkla birlikte, transpirasyon üzerinde havanın nem miktarı, hava hareketleri ve ışık gibi faktörler de etkili olduğundan, sıcaklığın transpirasyon üzerindeki etkisi bu faktörler kompleksine göre de değişmektedir. Sıcaklığın Solunum Üzerine Etkisi Fotosentezin aksine olarak solunum, doğal koşullarda daha çok sıcaklığa bağlı olarak değişir. Orman ağaçları yaprak, dal, gövde ve kökleri ile solunum yaparlar. Özellikle yaprak ve tomurcukların sıcaklığı 0-25 C arasında artarsa solunumda büyük bir hızla artar, organların sıcaklığı 37 C oluncaya kadar solunum yükselmeye devam eder, ondan sonra çok az artar. İğne yapraklar ve kışı ağaç üzerinde geçiren tomurcukların solunum yapabilmesi için bu organlarda olması gereken en düşük sıcaklık (-10)-(-25) C ye kadar değişmektedir. Fotosentezin aksine olarak sıcaklıkla solunum şiddeti arasında sıkı bir ilişki vardır. Organların sıcaklığı C ye kadar çıkınca solunumda artmaktadır. Artan solunumu paralel olarak net assimilasyon düşmektedir.

21

22 Sıcaklığın Fotosentez ve Büyüme Üzerine Etkisi Bitkiler belirli bir sıcaklık derecesinde fotosentez yapmaya başlayabilirler. Sıcaklık derecesi arttıkça, fotosentez şiddeti de artar ve 30 C de genellikle fotosentez en yüksek miktarına erişir. Bu sıcaklık derecesinden sonra fotosentezde rol oynayan bir çok enzimlerin yapısı bozulmaya, dolayısıyla aktiviteleri azalmaya başlar. Bunun sonucunda da fotosentez şiddeti 30 C den itibaren azalır ve C de sıfıra düşer. Özellikle orman ekosistemlerinde sıcaklığın fotosentez üzerindeki etkisi diğer faktörler tarafından örtülmektedir. Bu faktörler ışık şiddeti, atmosferin CO 2 miktarı ve su miktarı gibi etkenlerdedir.

23 Sıcaklık Büyüme İlişkisi Sıcaklığa bağlı olarak bitkilerin gelişmesi üzerinde rol oynayan en önemli faktör, normal gelişimi sağlayan sıcaklığın bulunduğu devrenin süresidir. Bu dereye Vejetasyon devresi veya Vejetasyon peryodu denmektedir. Orman ağaçları bütün yaşam aktivitelerini bu devrede gösterirler. Bu devre ne kadar uzun olursa odun artımı da o kadar çok olacak demektir. Orman ağaçları için vejetasyon devresini, aylık ortalama sıcaklıkları +10 C ve daha yüksek olan aylar oluşturmaktadır. Termoperyodizim ve Bitki Gelişimi Bitkilerin yaşam aktivitesi ile gece ve gündüz sıcaklıkları arasında özel ilişkiler vardır. Bu ilişkiler şu şekilde ifade edilebilir: bitkilerin bir çoğu gündüzleri fazla sıcaklık, geceleride önemli derecede düşük sıcaklık istemektedirler. Fakat bazıları da hem gece hem gündüz aynı sıcaklık derecesinde olursa en iyi gelişimi yapabilmektedirler. İşte bitkilerin günlük sıcaklık değişimlerinin çeşitli kombinasyonuna karşı gösterdikleri bu reaksiyona Termoperyodizm denir. Gündüz ve gece sıcaklıklarının arasındaki farka göre meydana gelen çeşitli kombinasyonlara da Termoperyod denir.

24 Termoperyodizm, özellikleri ağaç türlerine göre değiştiği gibi aynı ağaç türünün çeşitli orjinlerine göre de değişmektedir. Örneğin kuzey enlemleri ve alpin rejyonu orjinlerine ait bitkiler güney enlem derecelerinde ve alçak bölgelerde daha erken sürgün vermekte ve ilkbahar donlarından zarar görmektedir. Onun için büyüme ile termoperyodizm arasındaki ilişkiler incelenirken sadece ağaç türleri değil orjin faktörü de gözönünde bulundurulmalıdır. Buraya kadar yapılan açıklamalardan anlaşılacağı üzere sıcaklık-büyüme arasındaki ilişkiler üzerinde sadece sıcaklık şiddeti etkili olmayıp, sıcaklığın devamı, günlük değişim, ışık, CO2, su, hava hareketleri gibi diğer bir çok faktörlerde etkili olduğundan sıcaklığın büyüme üzerindeki etkilerini yalın olarak analiz etmek suretiyle ortaya çıkarmak çok güçtür. Sıcaklık Ekstremlerinin Bitkiler Üzerindeki Etkisi Ekolojide optimum deyimi belirli biyolojik olayların en hızlı cereyan ettiği süreçler için kullanılır. Örneğin Sarıçam bu bölgede optimumdadır denince sarıçamın en yüksek gelişimi ve bunun içinde en elverişli ekolojik koşulların bulunduğu bir sarıçam ekosistemi anlaşılır. Optimum sıcaklıklar veya optimum sıcaklık derecesi deyince bitkinin en yüksek gelişim yaptığı sıcaklık koşulları anlaşılır. Bunun karşıtı olan sıcaklık ekstremleri veya ekstrem sıcaklık dereceleri denince de biyolojik olayların hızını düşürecek hatta canlıları zarara uğratacak kadar optimum sınırların dışına taşarak azalmış veya yükselmiş sıcaklılar anlaşılır. Canlıların aktif olarak yaşayabildikleri en düşük sıcaklığa en düşük etkili sıcaklık denir. Sıcaklık derecesi bu sınırın biraz altına düşerse canlılar dondurucu komaya girerler. Canlıların yaşamını normal olarak sürdürebildikleri en yüksek sıcaklığa en yüksek etkili sıcaklık denir. En düşük etkili sıcaklık ile en yüksek etkili sıcaklık arasındaki sıcaklık derecelerine etkili sıcaklık alanı denmektedir.