Topraktaki Karbonatlar İle Diğer Faktörler Arasındaki İlişkiler Topraktaki karbonatlar deyiminden genellikle kalsiyum karbonat anlaşılır. Topraktaki kalsiyum karbonatın primer kaynağı kalker, marn, dolomit gibi bileşiminde kalker bulunan anakayalardır. Topraktaki kalsiyum karbonat, toprağın bazı fiziksel, kimyasal ve fizikoşimik özellikleri üzerinde etkilidir. Kalsiyum Karbonatın Toprak Kırıntılılığı Üzerine Etkisi Kalsiyum karbonat bakımından zengin olan topraklar iyi bir kırıntı bünyesine sahip olurlar. Zira böyle topraklar içersinde bol miktarda bulunan ve iki pozitif elektrik yüküne sahip olan kalsiyum katyonları, negatif elektrik yüklü kil taneciklerini çekerek bir araya getirir. Böylece bol miktarda kalsiyum katyonu bulunan topraklar iyi bir kırıntı bünyesi kazanmış olur. Bu da toprağa iyi bir fiziksel özellik verir; havalanmayı ve su geçirgenliğini iyileştirir.
Kalsiyum Karbonatın Toprağın Biyolojik Aktivitesi Üzerine Etkisi Toprakta kalsiyum karbonatın bulunması ile toprak reaksiyonu nötr veya nötre yakın olur. Bu nedenle böyle topraklarda yüksek bir biyolojik aktivite görülür. Zira mantarlar dışındaki tüm toprak mikroorganizmaları şiddetli asit topraklarda yaşayamaz. Karbonat bakımından zengin topraklarda yüksek bir biyolojik aktivite olmasının diğer bir nedeni de böyle topraklarda iyi bir strüktür olduğu için nem ve hava ekonomisinde iyi olmasıdır. Bu mikroorganizmalara iyi bir yaşam ortamı sağlar. Böylece humus oluşumu için etkili bir durum oluşturulmuş olur. Kalsiyum Karbonatın Toprak Profilinin Gelişimi Üzerindeki Etkisi Klimatik toprak tiplerinin oluşumunda toprak profilinin yıkanması büyük bir rol oynar. Bu nedenle aynı iklim koşulları altında silikat anataşından meydana gelen toprak ile kireçli anamateryalden veya anataşından meydana gelen topraklar genetik bakımdan büyük ayrıcalıklar vardır. Silikat anataşları üzerindeki topraklar çabuk yıkadığı için yıkanma ve birikme horizonları oluşur ve çok yağışlı iklim koşullarında bir podsol toprak tipi oluşabilir. Aynı iklim koşullarında kireçli materyal üzerinde podsol toprağının meydana gelmesi kolay olmaz, olsa bile çok uzun zaman ister. Bunun sonucunda da kireçli materyal üzerindeki toprakların baz doygunluk oranı genellikle yüksek olur.
Kalsiyum Karbonatın Toprak Reaksiyonu Üzerine Etkisi Topraktaki kalsiyum hidroksit veya kalsiyum karbonat toprak çözeltisindeki serbest hidrojen iyonlarını nötrleştirmek suretiyle toprağın ph derecesini yükseltir. Bu husustaki etkisi katyon değiştirme kompleksinde hidrojenin yerine geçmesi ile de desteklenmiş ve arttırılmış olur. Bu nedenledir ki aşırı derecede asit olan toprakların reaksiyonunu (ph değerini) normale döndürmek için topraklara kalsiyum karbonat veya kalsiyum hidroksit verilir. Bitkiler Tarafından Besin Maddelerinin Topraktan Alınması Üzerine Kalsiyum Karbonatın Yaptığı Etkiler Kalsiyum karbonat bakımından zengin olan topraklarda birçok bitkilerin Fe, Mn, Cu, Zn ve K besin maddeleri yeterince alamadığı araştırmalarla saptanmıştır. Araştırmalara göre çok yüksek miktarlarda CaCO 2 içeren topraklarda kireç sararması veya kireç klorozu denen olay meydana gelmektedir. Bunun nedeni böyle çok kireç içeren topraklarda ph derecesinin yüksek olmasıdır. Yüksek ph derecelerinde demir ve mangan yeterince alınamamakta, bunun sonucunda da sararma olayı meydana gelmektedir. Özellikle iğne yapraklı ağaç türleri, karbonat bakımından zengin olan topraklarda çoğu zaman ya tamamen ya kısmen sararmış iğne yapraklara sahip olmaktadır. Kalsiyum karbonatın fazla olduğu topraklardaki çamlarda, ladinlerde ve melezlerde potasyum noksanlığından dolayı sarı uçlu iğne yapraklı, demir yahut mangan eksikliğinden dolayı da çam, ladin, göknar ve duglaslarda her tarafı sarı iğne yapraklar meydana gelmektedir.
Quercus palustris Muenchh. ağacında yüksek ph derecesinde meydana gelen demir noksanlığı
Toprak Derinliğine Ait Karşılıklı İlişkiler Toprak derinliği ile diğer toprak özellikleri ve bitkiler arasında önemli karşılıklı ilişkiler vardır. Bilindiği üzere toprak derinliği deyince ya toprağın üst yüzünden B horizonu sonuna kadar olan toprak tabakalarının kalınlığı veya bitki köklerinin yayılabildiği litosfer tabakası anlaşılır. Bunlardan birincisine mutlak derinlik, ikincisine de fizyolojik derinlik ismi verilmektedir. Toprak Derinliği Üzerinde Etkili Olan Faktörler Toprak derinliği üzerinde rol oynayan en önemli etkenler anataşı, iklim, arazi yüzü şekli, bitki örtüsüdür. Anataşın Etkisi : Anataş kaba taneli bir yapıya sahip ise fiziksel ayrışma hızlı cereyan eder ve eğer anataşı meydana getiren minerallerin kimyasal ayrışmaya karşı dayanıklılığı da az ise, bu jeolojik mineralojik koşullar altında derin topraklar meydana gelir. Bu aksine anataş çok ince yapılı ise fiziksel ayrışma güç olur ve sığ topraklar oluşur. Örneğin diğer koşullar aynı olduğunda kaba taneli bir granit taşı üzerinde meydana gelen topraklar, ince taneli bir bazalt veya trakit üzerinde meydana gelen topraklar derin olur.
İklimin Etkisi : Toprak derinliği üzerinde ikliminde önemli rolü vardır. Toprak oluşumu için ilk aşama olarak kayaların mekanik bölünmesi, bunun için de gece ile gündüz, yaz ile kış arasındaki sıcaklık derecelerinin değişmesi bu yolla anataşta meydana gelecek çatlaklara girecek suyun bulunması gerekir. Fiziksel ayrışmadan sonra gelen kimyasal ayrışma aşamasında da sıcaklık ve nem koşullarının optimum olması gerekir. Onun içidir ki iklimin ekstrem derecede, sıcak, soğuk veya kurak olduğu yerlerde ayrışma olayları çok yavaş cereyan eder ve böyle yerlerde sadece mekanik bölünme ürünleri birikir. Yüksek dağ bölgeleri ile kutup ve çöllerdeki iklim koşulları buna iyi bir örnek teşkil eder. Onun içindir ki ılıman bölge iklim koşullarında en iyi ayrışma olmakta ve derin toprakların oluşumu için elverişli iklim koşulları bulunmaktadır. Arazi Yüzü Şeklinin Etkisi : Arazi yüzünün şekli iklim faktörlerini değiştirerek dolaylı bir etki yapmaktadır. Eğilimli arazi yüzü şekillerinde ise oluşan toprak, fazla erozyonla götürülmekte, geriye kaba materyal kalmakta, böylece sığ topraklar oluşmaktadır. Ete ve düzlük arazi şekillerinde ise birikmeden dolayı derin bir toprak meydana gelmektedir.
Bitkilerin, Özellikle Orman Ağaçlarının Toprak Derinliği Üzerine Etkisi Ağaçların toprak derinliği üzerinde yaptığı etkiler çeşitli şekillerde olur. Bunlar şu şekilde sıralanabilir: 1) Bitki kökleri solunumla karbondioksit çıkararak toprak suyunun asitliliğini ve dolayısıyla çözündürücü gücünü arttırarak taş ayrışmasını ilerletir. Ayrıca özellikle orman ağaçları kaya çatlakları arasına köklerini sokarak onları mekanik yolla parçalar ve böylece toprak derinliğini arttırıcı yönde etki yapar. 2) Orman ekosistemi, yarattığı mikroklima ile ölü örtüsü ve kökleri ile toprağın kırıntılılığını arttırarak, yüzeyden akışı azaltır, böylece erozyonu önler ve bunun sonucunda da toprağın derinliğini etkiler. 3) Orman ekosistemi diri örtüsü ve ağaç gövdeleri ile eğimli arazide toprak taşınmasını mekanik olarak engellediği için topraklar sığlaşmasının önüne geçer. Fakat bitkilerin toprak derinliği üzerindeki etki dereceleri bitki türlerine göre başka başkadır. Buda bitkilerin O 2 kıtlığına, fazla suya veya kuraklık koşullarına dayanıp dayanamadığına göre değişir. Örneğin kurak topraklarda ladin ve çam kökleri oldukça iyi gelişebildiği için bu ağaçlar bu koşullarda önemli bir fizyolojik derinlik yaparlar. Dışbudak ve birçok yapraklı ağaçlar için ise kurak topraklar fizyolojik bakımdan sığ toprakladır. Durgunsu topraklarında O 2 kıtlığı vardır. Böyle topraklar göknar, dışbudak,, titrek kavak, huş, saplı meşe için fizyolojik bakımdan derin oldukları halde ladin ve melez sığ topraklardır.
Toprak Derinliğinin Orman Ağaçları Üzerindeki Etkisi Toprak, her şeyden önce bitkilerin tutunarak dış etkilere karşı durumunu koruyabilmesi için gerekli bir destek ortamıdır. Onun içindir ki toprakta kökleri sığ olarak yayılan ağaçlar veya kar baskını altında devrilebilirler. Bitkilerin yaşayabilmesi için gerekli olan su ve besin maddeleri toprak tarafından depo edilmektedir. Topraklar ne kadar derin olursa bitkiler için beslenme ortamı da o kadar genişlemiş olur. Sığ topraklarda altta yatan taşın strüktürü de bitkilerin kök yayılışı ve beslenmelerini etkiler. Ağaçlandırılacak alanlarda toprak derinliği iyice incelenmelidir. Zira ağaçlar sığ topraklarda yetişebilme bakımından aynı yetenekte değildir. Normal bir gelişim yapabilmek için gerekli olan toprak derinliği bakımından orman ağaçları kabaca şu şekilde sıralanabilir. 1) Sığ toprakta yetişebilenler: Huş, Akasya, Titrek kavak, 2) Pek Derin toprak isteyenler: Meşe, Karaağaç, Dişbudak, Akçaağaç, Ihlamur, Karaçam, bir dereceye kadar Göknar. 3) Derin topraklara daha az istekleri olanlar: Kayın, Kızılağaç, Gürgen, Karakavak, Ladin.
Toprak Havası ve Toprağın Havalanmasına Ait Karşılıklı İlişkiler Toprak içindeki boşluklar (gözenekler) su ve hava tarafından bölüşülmektedir. Bu nedenle bir toprağın artan nem miktarına paralel olarak havası azalır. Tarla nem kapasitesindeki nem derecesine sahip toprakların hava miktarı toprak boşluk hacminin % 0-40 ı arasında değişir.nem miktarı, tarla nem kapasitesinde olan bir toprak en azından % 10 15 arasında havaya sahip ise bu toprakta havalanma iyi olarak tanımlanabilir. Tarla kapasitesindeki bir toprağın sahip olduğu hava miktarına o toprağın hava kapasitesi denir. Kum topraklarında % 30 40, toz ve balçık topraklarında % 10-25, kil topraklarında % 5 15 ve daha az. Bitkilerin gelişimi için topraktaki hava miktarı kadar, havanın bileşimi de önemlidir. Toprak canlıların yaşayabilmesi için yüksek karbondioksit konsantrasyonuna sahip bu toprak havasının O 2 bakımından zengin atmosfer havasıyla yer değiştirmesi gerekir. Bu olaya toprak havalanması denir.
İyi drenajlı Orta drenajlı Kötü drenajlı Çok kötü drenajlı Gri renklenmelerin derinliği
Toprak havalanması rüzgar, hava basıncı değişimi, nem değişimi ve diffuzyon olayları yardımıyla olur. Toprak havasında karbondioksit konsantrasyonu özellikle derinlerde % 1-4, hatta bazen % 8-13 kadar yükselebilmektedir. Topraktaki % 1 oranındaki karbondioksit konsantrasyonu normal havalanmanın alt sınırı olarak kabul edilmektedir. Birçok bitkilerin gelişimi % 1 karbondioksit konsantrasyonun da yavaşlamaktadır. Bu oran % 8-10 çıktığında bitki köklerine zehir etkisi yapmaktadır. Fakat bazı mantar ve bakteriler çok yüksek karbondioksit konsantrasyonunda zarar görmeden yaşayabilmektedirler. Genel olarak toprak havasının O 2 konsantrasyonu % 10 a düşünceye kadar bitki kökleri bundan herhangi bir zarar görmezler. Oksijen konsantrasyonu % 3 e düşünce kök büyümesi tamamen durur. Hydrophyt denilen su bitkileri, az oksijen ile yaşamağa o derece alışmışlardır ki iyi drenajlı topraklara kıyasla su içinde daha iyi yetişirler. Taxodium, Salix, Typha bu hususta birer örnek olarak verilebilir.
Yetersiz havalanma koşullarında toprakta meydana gelecek zararlı sonuçlar şu şekilde özetlenebilir : 1) Aerobik mikrofloranın (nitrat oluşturan, azot bağlayan bakteriler ve kükürt bakterileri gibi) ve toprak hayvanlarının aktivitesi sınırlanır. Bunlar zehirli maddeler salgılamaya başlar. 2) Bitki kökleri kıt oksijen koşulları altında anaerobik solunum yaparlar, Bu koşullarda bitki özsuyunun ph derecesi düşer, plazmanın geçirgenliği azalır. Bunun sonucunda da su ve besin maddeleri alma gücü azalır; transpirasyon yavaşlar. Kök gelişimi, dallanması azalır, dokuların yapısı değişir. 3) Kökler CO 2 yanında formik asit, asetik asit, okzalik asit gibi organik asitler salgılamaya başlar, bunlarda zehir etkisi yapar. 4) Oksijen kıtlığında özellikle Ca, Mn ve Fe bitkiler tarafından alınamaz; böylece bazı beslenme noksanlıkları meydana gelir. 5) Bu topraklarda denitrifikasyonla azot kaybı da meydana gelir. 6) Oksijen azalıp karbondioksit artınca, bu gaz zehir etkisi yapar, ayrıca CO 2, kimyasal reaksiyonlara girerek demir ve manganez bikarbonat bileşikleri oluşturur. İyi bir kırıntılı toprak yapısı ve buna baplı olarak gevşek istiflenme, bol miktarda orta ve kaba gözenek, kök yayılış alanına kadar gelmeyen durgun su veya taban suyu, diffuzyon hızının engellenmemesi gibi koşullar iyi bir toprak havalanmasını sağlayabilir.
Toprak Suyu ve Toprak Suyuna Ait Karşılıklı İlişkiler Yüksek enlem dereceleri ile yüksek dağ bölgelerinde bitkilerin yayılış ve gelişimini sınırlayan ekolojik faktör genellikle sıcaklıktır. Buna karşılık alçak yerler ile sıcak iklim bölgelerinde sınırlayıcı faktör olarak sıcaklığın yerini toprak nemi alır. Bütün canlılarda olduğu gibi bitkilerde de susuz yaşam olmaz kuralı geçerlidir. Suyun Bitkiler İçin Önemi Su, bitki yapısını oluşturan önemli bir madde olması, bitki beslenme ve organik madde üretimini sağlaması, birçok biyokimyasal olayın temelini oluşturması bakımından bitkiler için son derece önemlidir. Bilindiği üzere suyun bitki hayatındaki oynadığı roller ekolojik ve fizyolojik olarak ikiye ayrılabilir.
Suyun Ekolojik Önemi Su faktörü çeşitli vejetasyon tiplerinin dünya üzerindeki yayılışında büyük bir etkiye sahip olduğu gibi, gümrah bir gelişim olup olmamasını da dikte ettiren bir faktördür. Gerçekten yağışın bol olduğu ve mevsimlere düzenli dağıldığı bölgelerde çok iyi gelişmiş bitki toplumları vardır. Karadeniz kıyı ormanları suyun bitkiler üzerindeki ekolojik önemini kanıtlayan tipik örneklerdir. Serin bölgelerde miktarı az bile olsa yağışın etkenliği çoktur ve buralarda orman yetişebilmektedir. Onun içindir ki yüksek enlem derecelerinde çok az yağış alan yerlerde bile orman yetişebilmektedir. Suyun Fizyolojik Önemi Bitkilerde ki her fizyolojik olay doğrudan doğruya yada dolaylı olarak su temini ile ilişkilidir. Bitkinin topraktan besin maddelerini alabilmesi ve bunu asimilasyon organlarına kadar taşıyabilmesi yine suyun varlığı ile sağlanabilmektedir. Yaprakların fotosentez yapabilmesi için gerekli temel elemanlardan biride yine sudur. Kısacası su, bitki bünyesini oluşturan temel maddelerden biri ve metabolizma olaylarının, özelliklede turgorun önemli bir öğesidir. Ayrıca besin maddeleri çözündürücüsü ve bitki içerisindeki taşıyıcısı, fotosentez için mutlak surette gerekli bir hammaddedir.
DOĞU LADİNİ Picea orientalis (L) Link.
DOĞU KAYINI Fagus orientalis Lipsky.
GÖKNAR
Suyun Toprakta Tutulması ve Toprak Nemi Çeşitleri Bitkilerin topraktaki sudan yararlanabilmeleri, su miktarına bağlı olmakla beraber, su miktarı bu hususta rol oynayan tek faktör değildir. Bu hususta başka faktörler, örneğin toprak türleri de önemli derecede etkili olmaktadır. Örneğin bir kil toprağı %30 oranında su içerse bile bitkiler bu sudan yararlanamazlar. Buna karşılık % 12 oranında suya sahip bir kum toprağında alınabilecek su bulunmaktadır. Bunun nedeni kil toprağında su miktarı % 30 düzeyine indiğinde suyun tutulma gücü 15 atmosferi aşmaktadır. Yüksek organizasyonlu bitkiler 15 atmosferden daha yüksek emme kuvvetleri ile toprak tarafından tutulan suyu alamamaktadırlar. Bu nedenle topraktaki su miktarı, her zaman için bitkilerin bu sudan yararlanıp yararlanamayacakları hakkında bir fikir vermez. Bundan dolayı bilim adamları, su miktarı, suyun toprakta tutulma gücü ve bitkilerin bu sudan yararlanma ilişkileri bakımından higroskopik nem, solma sınırı (pörsüme sınırı) ve tarla kapasitesi gibi deyimler kullanmaktadır.
Higroskopik nem: Higroskopik nem çok küçük gözeneklerde 31 atmosfer basınçtan (pf > 4.5) daha yüksek güçle tutulan toprak suyudur. Pratik olarak 105 o C de toprağın tutmakta olduğu nem nem higroskopik nem olarak kabul edilir. Kil miktarındaki artış higroskopik nem miktarının da artmasına sebep olur. Bitki toprak suyu ilişkileri bakımından önemsizdir. Ancak toprak analizlerinde elde edilen bütün sonuçlar 105 o C de kurutulmuş toprak için verilir. Solma sınırı: Bitki kökleri en fazla 4.2 pf (15 atmosfer) lik bir emme gücü ile toprak suyunu alabilirler. Bu noktada toprağın içerdiği nem miktarı solma sınırındaki veya solma noktasındaki nem miktarıdır. Diğer bir ifade ile, toprakta bitkiler su noksanlığından dolayı pörsürler ve bu toprağa su verilmemek koşulu ile sürekli pörsümüş durumda kalırlarsa, bu toprağın su miktarı veya nem içeriği solma sınırındadır denir.
Solma noktası kesin bir değer olmayıp toprak ve çevre şartlarına göre bazı değişiklikler gösterebilmektedir. Bu değer bitki için yarayışlı olan toprak suyunun alt sınırını belirlemektedir. Tarla Kapasitesi: Tarla kapasitesi sızıntı suyu topraktan sızıp ayrıldıktan sonra kapillar gözeneklerde tutulan suya eşdeğer nemi ifade etmektedir. Diğer bir anlatımla, doyurucu bir yağıştan sonra, düşey yöndeki su hareketi durduğu anda (yağışa bağlı olarak genellikle 2-4 gün sonra) bir toprağın tutmuş olduğu su miktarını ifade eden bir deyimdir. Bitkiler tarafından yararlanılabilen suyun üst sınırını ifade eden bir deyimdir. Tarla kapasitesi sınırındaki toprağın nem durumu uygulamada toprağın tavda olması şeklinde ifade edilir. Toprağın tavda olması deyimi ile; yağış veya sulama suyunun fazlasının topraktan sızıp ayrılmasından sonra toprağın kürek, çapa, kazma veya pulluk gibi işleme aletlerine yapışmadan işlenebilir durumda olmasını belirtmektedir.
Yaralanılabilir su miktarı: Bitkiler tarla kapasitesi sınırı (2.5 pf = 0.33 atmosfer) ile solma sınırı (4.2 pf = 15 atmosfer) arasında kapillar gözeneklerde (0.2 10 µ) tutulan sudan faydalanabilirler. Bu nedenle bu iki nem sınıfı büyük bir önem taşımaktadır. Toprakların faydalanılabilir su kapasitelerinin hesabı tarla kapasitesindeki nem miktarından solma sınırındaki nem miktarının farkı alınarak bulunur. Faydalanılabilir = Tarla kapasitesi - Solma sınırındaki Su miktarı (FSK) sınırındaki nem (TK) nem (SN)
Toprağın nem miktarı üzerinde etkili olan faktörler Yağışların etkisi: Toprak neminin başlıca gelir kaynağı olan yağışların miktarı ve mevsimlere dağılışı ekolojik bakımdan büyük önem taşır. Bol yağışlı olan ve yağışın mevsimler dağılışı düzenli olduğu bölgelerde edafik ve fizyografik şartlar elverişsiz olsa bile bitkiler su gereksinmelerini genellikle karşılayabilirler. Ülkemiz dünya üzerinde az yağışlı iklim kuşaklarına girmektedir. Fakat topoğrafik faktörler ve nem getiren rüzgarların yönüne göre Türkiye de yağış miktarı bölge bölge çok değişir. Örneğin Rize 2357 mm ortalama yıllık yağış ile en yağışlı bölgeyi temsil ederken, en aza yağış Iğdır civarına düşmekte olup yıllık miktarı 251 mm dir. Ülkemiz genel yüzölçümünün %16 sı yılda 400 mm den az, %27 si 400-600 mm, %57 si 600 mm. nin üzerinde yağış alır. Bu sayısal değerlerden anlaşılacağı üzere yıllık yağış toplamının çok az olduğu bölgelerin oranı o kadar çok değildir. Fakat buna karşılık yağışların mevsimlere dağılışı bitkiler için elverişsizdir. Ülkemiz yüzölçümünün yarısına yakın kısmı yazın 50 mm den az yağış almaktadır. Bu sayısal değerlerden anlaşılmaktadır ki, yaz kuraklığı Türkiye için önemli bir problemdir. Onun içindir ki bitkiler yazın harcayacakları suyu ancak kış ve ilkbahar yağışlarından toprakta biriktirilmiş olan sudan karşılamak zorunluluğundadır. Toprak neminin kaynağı olan yağışlar üzerinde etkili olan enlem derecesi, nem getiren rüzgarların yönü ve arazinin bakısı, soğuk ve sıcak su akıntıları gibi faktörlerin yanı sıra ormanların da etkisi söz konusudur.
Ormanların Yağış Miktarı Üzerine Etkisi Ormanların yağış oluşumuna ve miktarına etki yapıp yapmadığı eskiden beri tartışılan bir konudur. Geçen yüzyılda ormanlı ve ormansız sahalarda yapılan araştırmalarda orman varlığının yağış arttırdığı sonucuna varılmıştır. Ancak son zamanlarda yapılan araştırmalardan anlaşıldığına göre ormanın yağış oluşumuna ve miktarına yaptığı etki önemli değildir. Yağış atmosferdeki su buharının yoğunlaşması ile meydana gelir, bu ise orman ağaçlarının erişebileceği yüksekliğin çok yukarılarında olur. Çok yükseklerdeki sıcaklık ve basınç ilişkilerine bağlı olarak yağış oluşur. Onun için ormanın yağış oluşumuna etkisi bu faktörlere kıyasla ikinci derecede kalır. Durgun ve geniş bir hava kitlesine çarpan yoğunlaşmış nem taşıyan hava, nemin bir kısmını bırakmak zorunda kalır. Böylece orman, bazı koşullar altında kendi sahasında yağışların miktarını bir parça yükseltebilir.
Ormanların yağışlar üzerindeki etkisini inceleyebilmek için iki yol vardır: 1) Gittikçe tahrip olan bir orman sahasında yapılan devamlı yağış ölçmeleri. Böylece, değişen orman varlığının yağış miktarı üzerinde etkili olup olmadığı meydana çıkar. 2) Orman içinde ve civarında kurulmuş ölçme istasyonları ile yapılan araştırmalar. Bakı, denizden uzaklık, yükseklik ve rüzgar yönü gibi faktörler yağış miktarı üzerinde etkili olduğundan, karşılaştırmalı istasyonların bu etkenler bakımından benzer yerlerde kurulması gerekir. Ormanların bir yere düşen yağış miktarını arttırma nedenleri ise şu şekilde açıklanabilir: 1) Ormana çarpan havanın bu engeli yükselterek aşması ve bu anda daha da soğuması, bunun sonucunda bir miktar hava neminin yoğunlaşarak yağışa dönüşmesi, 2) Ormanın düz olmayan tepe çatısının hava ile sürtünmesi sonucunda meydana gelen yoğunlaşma, 3) Üstündeki havanın bilhassa geceleri daha serin oluşundan ve sürtünmeden dolayı ormanın, özellikle sis yağışları ile toprağa fazla su kazandırmasıdır.
Yüzeysel Akış Yüzeysel akış toprağın su bilançosunda giderler kısmını oluşturan elemanlardan biridir. Gerçekten yağış sularının bir kısmı toprağın içine girmeden yüzeyden eğim yönünde akarak derelere, ırmaklara ve oradan da göl ve denizlere karışır. Yüzeyden akış üzerinde çeşitli faktörler etkili olup, en önemlileri yağış şiddeti, arazi yüzü şekli, toprak özellikleri ve bitki örtüsüdür. Sakin ve uzun süreli yağışlardan toprağın su kazancı daha yüksek olmakta, böylelikle yüzeysel akışta azalmaktadır. Arazi yüzü şekillerinden özellikle dik eğimli yamaçlarda yüzeysel akış çok olmaktadır. Ayrıca arazi yüzü düz olan yamaçlar daha fazla yüzeysel akışa sahiptir. Toprak özellikleri açısından ise; tekstür, strüktür, nem miktarı, sıcaklığı, organik madde miktarı önemli etkilere sahiptir. Toprak ne kadar kaba tekstürlü ise yüzeyden akış o kadar az olur. Kırıntılı bir strüktüre sahip gevşek oturmuş topraklarda da yüzeyden akış azdır. Toprağın nem miktarı ekstrem durumlarda, yani çok kuru veya çok yaş ise her iki durumda da yüzeyden akış yüksektir. Eğer toprak donmuş ise eriyen karlardan veya yağış sularından toprak yüzeyine gelen kısım, toprak içine girmeden yüzeysel akışa geçer. Toprak üzerinde ölü diri örtünün bulunuşu da yüzeyden akışı azaltmaktadır.
Ormanlar toprak yüzünü ölü örtü ile örterler. Bu ölü örtü üst toprağı kırıntılı ve geçirgen bir duruma getirir. Ayrıca ölü örtü mevcudiyeti ile hem suyu sünger gibi emerek yüzeysel akış hızını yavaşlatır, hem de yağmur tanelerinin doğrudan doğruya mineral toprak yüzüne vurarak sertleşmesini engeller. Bütün bu etkiler sonucunda yüzeyden akış yavaşlar, toprağa sızan su artar.
Eğimli arazideki sık orman ağaçlarına ait gövde ve kökler yüzeysel akışı mekanik olarak yavaşlatır, toprağa sızan suyu arttırır. Elmalı baraj havzasında yapılan bir araştırmada benzer arazi ve toprak özelliklerine sahip çıplak arazi, çayır arazisi, ve orman arazisinde meydana gelen yüzeysel akış karşılaştırılmış ve şu sonuçlar bulunmuştur: Dış Toprak Hali Yüzeysel akış (Yağışın % si olarak) Çıplak %56 Çayır %36 Orman %18
Sızıntı Suyu Toprak nem bilançosunun gider kısmının bir elemanı da sızıntı suyudur. Toprak içine giren suyun hızla sızıp bitkilerin kök alanından çıkacak kadar derinlere giden kısmına sızıntı suyu denmektedir. Suyun bitkilerin yararlanamayacağı derecede derinlere sızması üzerinde yüzeysel akışı azaltan faktörler önemli derecede etkilidir. Bunlar içinde özellikle toprağın tekstürü, iskeleti ve gözeneklerin boyutu önemli rol oynar. O halde toprak çok kaba gözenekli ve taşlı olursa sızıntı yolu ile büyük bir su kaybı meydana gelir.
İntersepsiyon Toprak nemi üzerinde etkili faktörlerden biri de intersepsiyondur. Bitkilerin toprak üstü kısımlarınca tutulan yağış sularının bir kısmının buharlaşarak tekrar atmosfere karışması olayına intersepsiyon denir. Gerçekten çeşitli bitkilerin, özellikle ormanların tepe çatısına düşen yağışın bir kısmı ağaçların dal ve yaprakları tarafından tutulur, bütün dal, yaprak ve gövde kısımları iyice ıslandıktan sonra arta kalan yağış suları dal ve yapraklardan damlamak, gövdeden akmak suretiyle toprağa varır. İntersepsiyonla kayba uğrayan yağış miktarını bulmak için ormanın tepe çatısının üstüne gelen yağış miktarı ile orman toprağının üzerine ulaşmış yağış miktarını bulmak gerekir. İntersepsiyon açık alana veya meşcere tepe çatısının üstüne düşen yağışın % si olarak ifade edilir. Yani bir ormanda intersepsiyon % 25 denince, ormanın tepe çatısına düşen yağışın ancak % 75 i orman toprağının yüzeyine varabiliyor demektir.
Yapılan araştırmalardan elde edilen sonuçlara göre intersepsiyon miktarı çeşitli faktörlere göre değişmektedir. Bu faktörlerin başlıcaları şunlardır : vejetasyon tipleri (orman, çalı, çayır vb.), bitki türleri veya cinsleri ( çam, ladin, kayın vb.), bitki topluluklarının yapısı ( gevşek veya sıkı bir örtü meydana getirmeleri ), yağış şekilleri, miktarı, şiddeti, devamı ve mevsimler. İntersepsiyon miktarları üzerinde ağaç türlerinin de etkisi vardır. Bu etki, ağaç türlerinin yaz kış yapraklı olup olmadıklarına, gövde ve dal kabuklarının özelliklerine göre değişir. Ülkemizde yapılan bir araştırmada en yüksek intersepsiyon miktarı çam meşceresinde ölçülmüştür. Bunun başlıca nedeni çamların yaz kış yapraklı olmasıdır. İntersepsiyonu etkileyen faktörlerden bir tanesi de yağışların şekli, süresi, miktarı ve şiddeti olduğu daha önce ifade edilmiştir. Mevsim Çıplak sahadaki yağış İntersepsiyon mm % mm Kayın Kış Yaz Yıllık 704.4 341.0 1045.4 13.8 97.2 21.0 71.6 17.4 168.8 Meşe Kış Yaz Yıllık 689.0 331.0 1020.0 13.6 93.7 26.5 87.9 20.0 181.6 Çam Kış Yaz Yıllık 717.0 344.0 1061.0 32.5 233.0 29.7 102.7 31.1 335.7
Gövdeden akış: yağışların dal ve gövdeden aşağı akarak toprağa ulaşmasıdır. Böylece gövde etrafında nemli bir bölge oluşur. Gövdeden meydana gelen akış yaprak şekli, gövde ve dal yapısına bağlı olarak değişir. Genel olarak, gövde akışı yapraklı ağaç türlerinde ibrelilere göre daha fazladır. Tepe çatısından damlama: özellikle ibreli türlerde tepe çatısından damlayan yağış suları nem bakımından zengin bir bölge meydana getirir. Ara yağış: yağışın yaprak ve dalların arasından geçerek toprağa ulaşmasıdır. Yaprak alanı, sıklık, yağışın şiddeti, süresi gibi faktörlere bağlı olarak değişir.
Evaporasyon Toprak nemi kayıplarının nedenlerinden biri de evaporasyon veya buharlaşmadır. Yeryüzündeki okyanus, göl, deniz, akarsu gibi serbest su yüzeylerinde sıcaklık etkisiyle bir miktar su buharlaşır. Genel olarak evaporasyon, yeryüzüne varan yağış suyunun sıcaklık etkisi ile buharlaşarak tekrar atmosfere dönmesi olayıdır. Buharlaşan su miktarı üzerinde daha çok iklim şartları egemen olduğundan buna klimatik buharlaşma veya fiziksel buharlaşma da denmektedir. Topraktan meydana gelen buharlaşma miktarı üzerinde toprak özellikleri, arazi yüzü- şekli, iklim karakteristikleri gibi bir çok faktörler rol oynar. Burada bitki örtüsünün, özellikle ormanların topraktan olan buharlaşma üzerine yaptığı etkiler söz konusu edilecektir. Üzeri bitki örtüsü tarafında kaplanmış topraklarda fiziksel buharlaşma açık alanlardan daha azdır. Bunun nedeni bu gibi yererde güneş ışınlarının çok az bir kısmının toprak yüzüne kadar gelebilmesi, hava hareketlerinin bitki toplumları yavaşlatılmış olması ve havanın doygunluk açığının azaltılmış bulunmasıdır.
Topraktan meydana gelen buharlaşmayı ormanların ne dereceye kadar azalttığını ortaya çıkarmak güçtür. Zira bitkilerle kaplı alanlarda klimatik buharlaşmayı fizyolojik buharlaşmadan ayırmak çok güçtür. Çünkü toprak ikisinin ortak etkisi altında kurutulmaktadır. Bu nedenle ormanların klimatik buharlaşmayı azaltması, aynı iklim koşullarında serbest su yüzeyinden buharlaşmaya yaptıkları etkilerin ölçülmesi ile ortaya çıkarılabilir. Belgrad ormanında bu konuda yapılan araştırmalardan elde edilen sonuçlar bu amaçla aşağıda verilmiştir. Kayın meşceresi altında Karaçam meşceresi Meşe meşceresi Açık alanda : 0.4 kg/m 2 -gün : 0.6 kg/m 2 -gün : 0.7 kg/m 2 -gün : 2.1 kg/m 2 -gün
Ormanlar fiziksel buharlaştırmayı önemli ölçüde azaltmaktadır. Özellikle yarı kurak bölgelerde yaş sınıfları metoduna göre traşlama yolu ile gençleştirme yapılırken şeridin boyu ve genişliği üzerinde durmak gerekir. Yapılan bir araştırmada 100 m uzunluğundaki bir şeridin ortasına (50. metrede) evaporasyon miktarı 100 olarak kabul edilmiş, bunun 50 metre doğusunda meşcere kenarında evaporasyonun % 50 ye düştüğü, 50 metre batısında ise % 94 oranında olduğu ölçümlerle tespit edilmiştir.
Transpirasyon Traspirasyon, bitkilerin kökleri ile topraktan aldıkları suyu yapraklarından buhar halinde atmosfere verme olayıdır. Bilindiği üzere bitki organlarında su miktarı yüksek oranlarda bulunmaktadır. Örneğin yaprakların %65-85 i, odun kısmının ise yaklaşık olarak %50 si sudur. Bitkilerin tepe tacı etrafındaki havanın nemi ise çok seyrek hallerde doygunluğa erişir, genellikle nem açığı vardır. İşte bitki ile hava arasındaki bu nem açığı bir gerilim yaratır ve bitkinin çevresine su vermesi fiziksel bir zorunluluk olarak ortaya çıkar. Traspirasyon bir dereceye kadar yaprak ve hava sıcaklığı arasındaki farka göre cereyan eder. Fakat bu stomaların açık olması koşullarında doğrudur.
Bitkiler hayatları boyunca kökleri yardımı ile aşırı miktarda su alır, ve bu suyun hemen hemen tamamına yakın bir kısmını subuharı halinde stomalardan dışarı verir. Bitkilerin dışarı çıkardığı toplam suyun %90 dan fazlası, yaprakların stomalarından geçerek, terleme (transpirasyon) sırasında ortama bırakılır. Kaybedilen suyun geri kalanı, epidermis tabakasını ve kütikulayı geçerek dışarı verilir ve bu şekildeki su kaybına kütikular terleme adı verilir.
Bitkiler niçin bu kadar çok su kaybeder? Fotosentez için gerekli enerji güneş ışığından gelir. Bir bitki, fotosentez için gereken yeterli miktarda enerjiyi güneş ışığından yakalayabilmek için, geniş bir yaprak yüzeyine sahip olmalıdır. Yaprak yüzeyi geniş olunca, transpirasyon yoluyla su kaybı da kaçınılmaz hale gelmektedir. Ayrıca, yapraklar atmosferden CO 2 alırken de büyük oranda su kaybeder. Şöyle ki, diğer gazlarla kıyaslandığında CO 2 atmosferde oldukça düşük miktarda bulunur. Oysa, mezofil hücrelerinde fotosentezin sürdürülebilmesi için, bitkiler CO 2 e gereksinim duyarlar. Karbondioksitin, yaprağın iç kısmındaki mezofil hücrelerine girebilmesi için suda çözünmüş olması, bunun için de mezofil hücrelerinin daima nemli olması gerekir. İşte, mezofil hücreleri nemli ve stomalardan açık olduğu için, hava ile temas eden su molekülleri buharlaşır. Bu nedenle bitkiler, gerekli CO 2 i alırken büyük oranda su kaybederler.
Traspirasyon, bitki-su ilişkilerinde egemen bir faktördür. Zira suyun bu yolla buharlaştırılması, suyun bitki tarafından alınma ve bitki içindeki hızını belirleyen enerjiyi doğurur. Transpirasyon, yapraklarda gündüzleri daimi olarak bir su açığı doğurabilir ve eğer suyu azalan topraktan absorbe edilen miktar, transpirasyon ile olan kayıptan az olursa daimi su açığı meydana gelir ve yaprakların pörsümesine, hatta bitkinin kurumasına neden olabilir. Buna susuzluk ölümü denir. Transpirasyonun önemi, topraktan mineral besin maddelerinin alınmasını arttırması, ve asimilasyon organlarını serinletmesidir. Bu serinletme fotosentezin devamını ve metabolizma olaylarının cereyanını sağlar.
Transpirasyon ve Bitkilerin Organik Madde Üretimi Bitki tarafından topraktan alınan suyun ancak yaklaşık olarak % 1 i assimilasyonda kullanılır. Geriye kalan % 99 u transpirasyon yolu ile atmosfere karışır. Bitkilerin assimilasyon yolu ile ürettikleri organik madde için transpirasyonla harcadıkları su miktarı çok değişmektedir. Transpirasyonla harcanan su miktarı (T), ile üretilen kuru organik madde (A) miktarı arasındaki orana (T/A) transpirasyon katsayısı denmektedir. Bu oran üretilen organik maddenin birim miktarı için transpirasyonla ne kadar su harcandığını göstermektedir. Transpirasyon katsayısı olarak ifade edilen bu değer, başta bitki türü olmak üzere birçok iç ve dış faktörlere göre değişmektedir.
Araştırmalardan elde edilen sonuçlara göre 1 gram mutlak kuru organik madde üretmek için çeşitli bitkiler tarafından transpirasyonla harcanan su miktarları aşağıda verilmiştir. Tarım kültür bitkileri Orman kültür bitkileri Gölge ağacı türleri Işık ağacı türleri 300-900 gram 170-340 gram 170-230 gram 260-340 gram Fakat bu konuda dış faktörler, örneğin toprak verimliliği, nem ekonomisi, sıcaklık vb. faktörlerde önemli derecede etkili olmaktadır. Bu nedenle optimum ekolojik koşullarda Pinus silvestris 1 gram mutlak kuru organik madde için 294 gram su harcadığı halde, sınırlı şartlarda aynı üretimi 117 gram su ile yapmaktadır. Bunun tersi olarak harcanan birim su miktarı için ne kadar organik madde üretildiğine ait oranın ne olduğu da belirlenebilir. Bu, üretilen madde (A) ile, transpirasyon (T) arasındaki orandır (A/T). Bu orana transpirasyon verimliliği denir.
Transpirasyonu Etkileyen Faktörler Bu faktörler iç faktörler ve dış faktörler olmak üzere ikiye ayrılır. Transpirasyonu Etkileyen Dış Faktörler Transpirasyonun miktar ve şiddeti üzerinde rol oynayan dış faktörler genellikle sıcaklık, ışık, rüzgar, buharlaşma gibi iklim koşullarıdır. Transpirasyonun primer enerji kaynağı güneş radyasyonudur. Onun için su kaybı güneş enerjisinin günlük ve mevsimlik değişimi ile yakından ilgilidir. Bu nedenle bol ışıkta ve az CO 2 konsantrasyonunda stomalar açılır, yüksek sıcaklıkta ve düşük ışıkta kapanır. Buna bağlı olarak ta transpirasyon artar ve eksilir. Işığın transpirasyon üzerindeki etkisi diffuz ışık olup olmadığına göre değişir. Doğrudan doğruya gelen ışık diffuz ışığa kıyasla transpirasyonu % 30-150 arasında yükseltmektedir. Transpirasyon üzerinde etkili olan dış faktörlerden biri de evaporasyondur.
Transpirasyonun mevsimlik değişimi ise dünya üzerindeki büyük iklim kuşaklarına göre fark gösterir; şöyle ki: 1. Ilıman bölgelerde en yüksek transpirasyon yazın olur. 2. Tropik nemli iklimlerde transpirasyon, evaporasyon şiddetine paralel olarak gider. 3. Kurak iklimlerde, bitkiye yarayışlı suyun çok olduğu mevsimde transpirasyon en yüksektir. Ayrıca ağaç köklerinin yayılma derinliğine göre değişir. Fakat bu koşullar ağaç türlerine göre de farklı sonuçlar doğurabilir. Havanın nem ve sıcaklığı transpirasyona şu şekilde etki eder: Nemli ve serin günlerde transpirasyon genel olarak azalır. Sıcak ve havanın doygunluk açığı yüksek olan günlerde ise transpirasyon artar. Traspirasyon üzerinde rüzgarın yaptığı etkiye gelince: Hafif rüzgar total transpirasyonu arttırır. Kuvvetli rüzgar ve durgun hava ise transpirasyon şiddetini düşürür. Bu sayılan faktörlerden başka toprak nemi ve besin maddeleri miktarı gibi faktörlere gibi de transpirasyon şiddeti değişir.
Transpirasyonu Etkileyen İç Faktörler Transpirasyonu etkileyen iç faktörler, bitkinin çeşitli organlarının yapısıdır. Gerçekten yaprak, kök ve su iletim sistemindeki özellikler transpirasyona karşı direnci arttıracak ve azaltacak yapıda olabilirler. Bu konu kısaca şu şekilde açıklanabilir: Yapraklar: Transpirasyon yaprak miktarına ve yaprak dokularının karakteristiklerine göre, yani anatomisine göre değişir. Yaprak yüzeyi ve ya yaprak kitlesi ne kadar çok ise transpirasyon o derece artar. Yaprak anatomisinin transpirasyon üzerindeki etkisi ise stoma yapısı, miktarı, kutikulanın kalınlığı gibi faktörlere göre değişir. Özellikle geniş yapraklı ve iğne yapraklı ağaçların kutikula kalınlığı farklı olduğundan kutikuler transpirasyonla harcana su miktarı da farklı olmaktadır.
Su iletim sistemlerinin transpirasyon üzerindeki etkisine gelince: Ağaçlarda su iletim sistemi traheid ve trahelerden oluşur. İğne yapraklılarda genellikle küçük traheidler olduğundan ve bunlar yapı itibariyle köklerden yapraklara kadar olan su taşınmasını güçleştirdiğinden, transpirasyon için bir direnç sağlarlar. Traheler ise uzunlukları 1 10 m ye kadar çıkan uzun borular halinde olduğundan su iletimi, dolayısı ile transpirasyon için çok elverişlidirler. Ormanda Transpirasyon Ormanlar transpirasyonla önemli derecede suyu topraktan alarak atmosfere verirler. Ortalama değerler olarak ormanın bir yılda transpirasyonla harcadığı su miktarı Boreal Bölgelerde (serin kuzey enlemlerinde) 70 mm, tropik ormanlarda ise 3000 mm yağış suyuna karşı gelecek miktarlarda olmaktadır. Bir orman bol miktarda su olan bir bölgede sıcak bir yaz gününde 6 mm lik transpirasyon (hektarda 60 ton su) yapabilmektedir.
Çeşitli meşcerelerden transpirasyonla harcanan su miktarlarına gelince: Yapılan araştırmalara göre ormandaki transpirasyon miktarının çeşitli klimatik ve edafik koşullara göre değiştiği gibi ağaç türlerine, meşcere sıklığına, meşcere yaşına, meşcerenin yaprak miktarına, bonitetine, meşcereye uygulanan silvikültür tekniğine vb. faktörlere göre değiştiği saptanmıştır. Evapotranspirasyon veya Total Buharlaşma Bir ekosistemde buharlaşma ile su kaybını meydana getiren olaylar üç tanedir. Bunlar evaporasyon, transpirasyon ve intersepsiyondur. Bu olaylardan intersepsiyonun ölçülmesi genellikle gerçeğe yakın bir şekilde yapılabilmektedir. Fakat topraktan meydana gelen buharlaşmayı ve bitkilerin transpirasyonla harcadıkları suyu ayrı ayrı ölçme bir takım zorlukları arz etmektedir. Bu güçlükten dolayı çoğu zaman evaporasyon ve transpirayon miktarları birlikte ölçülür. İşte evaporasyon ve transpirasyonu beraber ifade etmek için evapotranspirasyon deyimi kullanılır. O halde evaporasyon ve transpirasyon ile kaybedilen toplam su miktarı Evapotranspirasyon değerini verir.
Toprak Nemi ile Bitkiler ve Diğer Faktörler Arasındaki Ekolojik İlişkiler Toprak nemini etkileyen faktörler teker teker incelendiğinde bitki ile toprak nemi arasındaki toplu ilişkiler hakkında bir yargıya varmak güçtür. Ekolojik bakımdan ise önemli olan husus bitkilere optimal bir gelişim sağlayacak olan toprak nemi koşullarının ne olduğunun bilinmesidir. Zira bütün ağaç türleri ancak optimum nem varlığında en yüksek artımı yapmaktadır. Toprak nemi azaldıkça artım da genel olarak düşmektedir.fakat ılıman bölgelerde bu artım düşüşü her ağaç türü için aynı değildir. O halde toprak nemi ile bitkiler arasındaki ilişkiler incelenirken sadece o ekosistemin su ekonomisi değil ağaç türlerinin de hesaba katılması gerekir. Bu nedenle yapılacak ağaçlandırmalarda veya meşcere bakımlarında ağaçların su gereksinimlerini göz önünde bulundurmak gerekir.
Orman Ekosistemlerinin ve Bitkilerin Su Bilançosu Gerek bitkilerin, gerekse insan ve diğer canlıların su gereksinimlerinin giderilmesi için yağış ile harcanan su arasında bir denge olması gerekir. Bir ekosistemin su bilançosu olarak ifade edilebilecek bu denge matematiksel olarak şu şekilde gösterilebilir. Y= B + Ya ± Ts + K Burada Y=yağış miktarı, B=buharlaşma, Ya=yüzeysel akış, Ts=toprak suyu, K=kalıntı (kar şeklinde yığın halinde kalan su) olup ölçü birimleri mm veya cm dir.
Kuraklık, Su Açığı ve Bitki Gelişimi Arasındaki İlişkiler Sıcaklık ve yağışların mevsimlere eşit olarak dağılmadığı iklim koşullarında belirli periyotlarda su açığı meydana gelmektedir. Genellikle yazın buharlaşan su, yağış miktarından çok olduğu için bitkiler fizyolojik aktivitelerini bu mevsimde önemli derecede yavaşlatmaktadır. Böylece artım kısmen veya tamamen durmaktadır. Bu durum bir yıl içinde belirli devrelerde düzenli olarak tekrarlandığı için o bölgelerdeki iklimin bir karakteristiğidir. Bu nedenle bitkiler kendilerini bu iklim koşullarına uydurmuşlardır. Böylece düzenli olarak tekrarlanan bu su kıtlığından önemli derecede zarar görmezler. Fakat bir de bitkilerin yetişmesine ve gelişmesine kötü etkiler yapacak derecede şiddetli olan ve belirsiz zamanlarda meydana gelen su kıtlığı vardır ki bu olaya kuraklık denmektedir. Kuraklık bitkilerin boy artımını durdurmakta, gümrahlığını ve ürününü azaltmakta hatta onları öldürmeye kadar götürebilmektedir. Bitkiler kuraklık olayında normalin dışında birtakım fizyolojik faaliyetler gösterirler. Örneğin yaprak, sürgün, çiçek ve tohumlarını vaktinden önce dökerler, pörsür, sararır ve kuruyabilirler.
Ekosistemdeki Su İlişkilerine Göre Bitkilerin Sınıflandırılması Bitkiler, su ile ilişkili olarak fizyolojik karakteristiklerine göre kuraklığa karşı veya fazla suya karşı dayanabilme ve hoşgörü bakımından xerophyt, hydrophyt ve mesophyt olarak üç gruba ayrılırlar. Xerophyt (=Kurakçıl) Bitkiler Xerophyt veya kurakçıl bitkiler deyince genel olarak kıt su koşulları altında bile yaşamlarını sürdürebilen, kurak ve yarıkurak bölgelerde geniş yayılış gösteren bitkiler anlaşılır. Ağaç kabuklarında yaşayan alg, mantar, liken, yosunlar ile bütün kaktüsler ve sütleğengiller (Euphorbiaceae) giren türler, kayalar üzerindeki bazı sukulent bitkiler tipik xerophyt bitkilerdir.
Hydrophyt (= Nemcil) Bitkiler Bu gruba giren bitkiler yaşamlarını sürdürmeleri için mutlak surette bol suya gereksinim duyarlar. Normal olarak suda, bataklıkta veya turbalıklarda yaşayan, yahut ta toprakta yaşayıp ta diğer bitkilere kıyasla çok fazla su harcayan bitkiler bu gruba girerler. Birçok söğüt türleri, Taxodium, bazı okaliptus türleri, bazı akasya türleri, sığla ağaçları, Betula pubscens, Alnus glutinosa hydrophyt bitkilere örnek olarak gösterilebilir.
Mesophyt Bitkiler Nem istekleri orta derecede olan bitkilerdir. Bu terim çok yaş ve çok kurak olmayan ekosistemlerde yaşayan bitkiler için kullanılır. Bu nedenle mesophyt bitkilerin sınırlarını belirlemek zordur. Birçok yapraklı ağaçlar ve çalılar yaz devamınca mesophyt, yapraklarını dökünce xerophyt karakter kazanmaktadırlar.
Orman Ağaçlarını Nem İstekleri Orman ağaçlarının nem isteklerini belirleyebilmek için şimdiye kadar birçok araştırmalar yapılmıştır. Bu araştırmalarda özellikle çeşitli ekosistemlerin su bilançosu meydana çıkarılmaya çalışılmıştır. Böylece düşen yağış ile harcanan su ve bunlara dayanarak orman tarafından kullanılan miktar belirlenmiştir. Bu araştırmalardan şu önemli sonuçlar elde edilmiştir. 1. İklim ve toprak özellikleri ile meşcere yaşı, sıklığı, tabakalılığı ve buna benzer ekolojik faktörlere göre aynı ağaç türü için bile su bilançosu çeşitli ekosistemlerde çok geniş sınırlar içinde değişmektedir. 2. Su bilançosu belirleme yöntemleri, ağaç türleri arasında su gereksinmesi farklarını ortaya çıkaracak kadar duyarlı olamamaktadır. Yöntem güvenilir olsa bile istatistiki güvenlik için yeterli tekrarlama olanakları yoktur. Örneğin yüzeysel akışın belirlenmesi için benzer veya aynı özellikte yağış havzalarının bulunması çok güçtür.
3. Meşçerelerin tabakalı olup olmadığı, toprak florasının bileşimi, humus formları su bilançosu, dolayısı ile ağaçların harcadıkları su, intersepsiyon, yüzeyden akış gibi çeşitli bilanço elemanları üzerinde önemli derecede etkili olmaktadır. 4. Belirli bir ağaç türü çeşitli ekosistemlerde çeşitli derecelerde artım yapmakta ve buna bağlı olarak boyu, tepe tacı şekli, yaprak kitleside değişmektedir. Su harcamasıda bunlara paralel bir varyasyon göstermektedir. 5. Köklerin yayılış derinliğide aynı ağaç türleri için değişik su bilançosunu oluşturmaktadır. Zira kökler nekadar derine gidebilirse o derce çok su harcamaktadır. Ağaç türleri belirli su harcama miktarlarına göre her ne kadar nicel olarak belirli sayısal değerler göre sınıflandırılmaz ise de pratik değeri olması bakımından ve şimdiye kadar doğada gözlemlerle saptanan hususlar göz önünde bulundurularak çeşitli ağaç türleri su gereksinmelerine göre şu şekilde gruplandırılmaktadır.
Su Gereksinmesi Yüksek Olan Ağaç Türleri Alnus glutinosa, Liquidambar orientalis, Populus nigra, Salix alba, Fraxinus, Carpinus, Platanus Su Gereksinmesi Orta Derecede Olan Ağaç Türleri Fagus, Abies, Picea, Quercus pedunculata, Ulmıs montana, Acer, Tilia, Castanea, Taxus,Buxus. Su Gereksinmesi Az Olan Ağaç Türleri Quercus sessiliflora, Ulmus campestre, Betula pubescens, Populus tremula. Su Gereksinmesi Çok Az Olan Ağaç Türleri Juniperus, Pinus nigra, Pinus sylvestris, Pinus halepensis, Pinus brutia, Pinus pinea, Abies cilicica, Cedrus libani, Cupressus, Robina pseudoacacia, Betula verrucosa, Quercus aegilops, Q. pbescens, Q. lbani, Q. ifectoria, Q. coccifera. Bu, kaba bir ayrım olup, her ağaç türü nem miktarı çok olan ekosistemlerde daha iyi gelişim yapabilir; yeter ki kökler için durgun sudan dolayı bir oksijen kıtlığı meydan gelmesin.