BİY 422 BİTKİ EKOLOJİSİ PROF. DR. LATİF KURT

(1)

BİY 422 BİTKİ EKOLOJİSİ

PROF. DR. LATİF KURT

(2)

ARKTİK VE ALPİN BİTKİLERİN

EKOLOJİSİ

(3)

Dünyadaki Arktik ve Alpin Alanların Coğrafi Dağılışı

Arktik ve alpin alanların büyük çoğunluğu Kuzey yarımkürede yer alır. Tundra vejetasyonu

orman sınırının daha kuzeyinde, Arktik Okyanus’ un ılıman etkisinden dolayı kıyısal

alanlarda geniş yer kaplar. Alpin Tundra

bölgeleri de dahil edildiğinde Kuzey Yarımküre deki toplam tundra 9.1 milyon mil kare

civarındadır.

(4)

• Güney Yarımkürede Tundra alanları çok sınırlı olup 0.5 milyon mil kare civarındadır. Bunun da büyük çoğunluğu Alpin alanlardan ibarettir.

• Alpin tundra alanları Kuzey Yarımkürede oldukça yaygındır. Yüksek dağların bir çoğunda alpin zon mevcuttur. Bunlardan başlıcaları:

• Kuzey Amerika’da →Kayalık ve White dağları

• Avrupa’ da →Pireneler, Alpler ve İskandnavya dağları

• Asya’da →Kafkas dağları, Urallar, Himalaya dağları, Tanrı dağları ve Sibiryadaki birçok dağ sistemidir.

(5)

• Türkiye’ de birçok dağda alpin alanlar mevcuttur.

Sıradağların zirvelerine doğru yer alan alpin alanlar ülkemizde yaylacılık geleneğinin sürdürüldüğü aktif kullanım alanlarıdır.

• Alpin alana sahip dağ sıraları:

 Doğu Karadeniz Dağları

 Batı ve Doğu Toroslar

 Doğu Anadolu dağları

• Bunun yanında Uludağ, Köroğlu dağları, Sultan dağaları, Ilgaz dağı, Ak dağ gibi bazı dağların zirvelerinde sınırlı da olsa bir alpin alan mevcuttur.

(6)

Arktik ve Alpin Bölgelerinin Ekolojik Koşulları ve Bitki Hayatı Üzerine Etkileri

• Arktik ve Alpin bölgelerde yaşayan bitkilerin yaşamının ılıman bölge bitkilerinden farklı olmasının nedeni bu bölgelerin çevresel özellikleridir.

• Toprak tabakasının en üst kısmında 1-5 cm civarında bir humus tabakası bunun altında 20-30 cm derinlikte nispeten çamur şeklinde bir toprak tabakası vardır. Bu tabakanın altında da toprak tamamen donmuş haldedir ve bu tabakaya ‘Permafrost’ denir.

(7)

Hava sıcaklığı arktik bölgelerde

alpin bölgelerden daha düşüktür.

(8)

Yağış miktarı alpin bölgelere göre arktik

bölgelerde oldukça düşüktür.

(9)

• Kuraklığın etkisi altındaki bu kısımlarda bitki gelişimi hemen hemen yoktur ve bundan dolayı bu bölgeler ‘gerçek çöl’ ya da ‘soğuk çöl’ olarak anılır.

• Arktik ve alpin alanlarda ılıman

bölgelerdekinin aksine iklimin vejetasyon

tarafından modifiye edilmesi minimum

düzeydedir. Buralarda fiziksel çevre şartları

daha etkilidir.

(10)

• Yağmurlu dönemlerde çayır bitkilerinin oyuk gövdelerinin içinde bir fitomikroiklim oluşmaktadır. Bu oluşum serin ve parlak güneşli günlerde en yüksek iken, bulutlu ve sisli günlerde ihmal edebilir urumdadır.

• Daha çok alpin şartlarda etkili olan bu uyum

sonucunda birkaç santimetre yukarıdaki şiddetli

rüzgar etkisinden belli oranda bir koruma ve

nispeten ılık bir ortam sağlanmış olur.

(11)

6.3 Arktik ve Alpin Çevrelere Bitkilerin Adaptasyonları 6.3.1. Hayat Formları ve Genel Morfolojilere Etkileri

• Sert iklim koşullarına sahip olan tundra ve alpin çevrelere bitkilerin en net uyum şekilleri, boylarının küçülmesi ve otsu olma eğilimidir.

• Bu sert çevredeki ağaçlar bir adaptasyon şekli olan

‘Krumholz’ yapısı nedeniyle tipi ve soğuğa karşı koyarlar.

(12)

• Krumholz aynı zamanda toprak suyunun donduğu zamanlarda buharlaşmayı engelleyerek yaprakların zarar görmesini de önler.

• Ağaçların boylarının kısalması ve

yayılışlarının sınırlanması yalnız sert kış

şartlarının bir sonucu değildir. Yaz

sıcaklıklarının kambiyal gelişim ve tohum

üretimi üzerine de önemli etkileri vardır.

(13)

• Kuzey Greenland’ da Salix arctica ve Cassiope tetragone 83 N enleminin kuzeyinde bile yayılış gösterebilmektedir. Bu türler bulundukları yerin habitat şartlarını yansıtırlar.

• Sürünücü olmayan Cassiope tetragone humusça

zengin ve daha çok kışın karlarla örtülü

alanlarda, Salix arctica 4-5 m’ ye kadar kar

örtüsüne sahip alnlarda da meydana gelmesine

rağmen, sürünücü formda kışın karın rüzgarlarla

süpürüldüğü yerlerde daha çok bulunur.

(14)

 Bazı çalı türleri dışında alpin ve arktik tundralara uyum sağlamış türlerin büyük çoğunluğu otsu bitkilerdir.

 Arktik ve alpin bölgelerin tipik otsu bitkisi nispeten büyük kök veya rizom sistemleri ya da her ikisine birden sahip olan çok yıllık bitkilerdir.

 Arktik bölgede ister monokotil olsun ister dikotil olsun kısa gelişme mevsimine sahip olan otsu çok yıllık bitkilerin tamamı önceden şekillenmiş çiçek tomurcuğuna sahiptirler.

(15)

6.3.2.Arktik ve Alpin Vasküler Bitkilerinde Hayat Devrelerinin Ekofizyolojisi

6.3.2.1.Tohum Dormansisi ve Çimlenme

• Alpin ve Arktik bölgelerde gelişme mevsimleri bazı yıllarda çok kısadır bu nedenle çiçeklenme ve meyvelenme engellenir. Bu durumda çimlenme yeteneği az olan ya da hiç çimlenmeyen tohumlar oluşur.

• Arazide çimlenme yaz başlarında, kar eridikten sonra ve toprak yüzeyi sıcaklığının 10°C veya 15°C yükselmesinden sonraki bir iki hafta içinde meydana gelir. Çimlenmenin sonu ise yaz sonlarına doğru toprağın kuraklaşması veya tohumların dormansiye geçmesiyle engellenir.

(16)

6.3.2.2. Fide Oluşumu

• Tundralarda tohumların çimlenmesi yaz

başlarında meydana geldiğine göre, fidenin

bir kök sistemi oluşturması ve gelecek kışı

geçirebilecek miktarda karbonhidrat üretimi

için ancak birkaç haftalık zaman vardır.

(17)

6.3.2.3. Klorofil ve Diğer Pigmentler

 Kuru ağırlık ve yaprak alanı esas alınarak Oxyria digyna populasyonlarının klorofil içeriklerinin farklı olduğu

belirlenmiştir (Tablo 6.5).

(18)

Arktik ve Alpin populasyonların klorofil içeriğindeki bu farklılık genetik ve çevrenin kontrolü altındadır.

Kontrollü Alpin şartlarda arktik populasyonlar klorofil içeriğindeki artışın nedeni her 24 saat de 8 saat karanlık olması ve bu sürede klorofil fotooksidasyonunun olmayışıdır.

(19)

Alpin bitkilerdeki fazla miktarda bulunan antosiyaninin fonksiyonu nedir?

Soğuk havada ve parlak ışıkta veya azot ya da fosfor

beslenmesinin zayıf olduğu zamanlarda fazla şeker üretimini engelleyici rol oynar.

Epidermis ve mezofilde U.V. Süzgeci olarak iş görür.

Kesin kanıt olmasa da diğer dalga boylarındaki ışığı emerek genç gövde ve yaprakların sıcaklığının artmasında etkili olurlar.

(20)

6.3.2.4. Fotosentez ve Solunum

• Arktik ve Alpin çevrelerde başarılı bir adaptasyonun anahtarı, gelişmeyi sağlayabilen, düşük sıcaklıklarda ve kısa zaman periyotlarında üretim yapabilen bu ürünleri depo edebilen ve kullanılabilir enerji sağlayabilen bir metabolik sistem işleyişine sahip olmaktır.

• Bu işleyişin esasını oluşturan fotosentez ve solunum değerleri tundra bölgelerinde birçok faktör tarafından etkilenir.

(21)

Karbon Metabolizmasının Mevsimsel Olarak Değişimi

• Tropikal bölgelerde sıcaklık, ışık miktarı ve kullanılabilir su bütün yıl boyunca mevcut olduğundan hemen hemen bütün yıl boyunca tek tip fotosentetik şartlar sağlanır.

• Arktik ve tundra bölgelerinde ise ya düşük sıcaklık ya fotoperyot ya da suyun kullanılabilirlik periyodunun kısa olmasından dolayı fotosentetik mevsim çok kısadır. Dünyadaki bütün fotosentetik mevsimler bu iki ekstrem arasında bir dağılış gösterir.

(22)

Fotosentez ve Solunum Üzerine Sıcaklığın Etkisi

Arktik ve Alpin bölgelerde asıl sınırlayıcı sıcaklıktır. Rüzgarlı tepelerde ve uzun süreli karla kaplı alandaki habitat şartları da önemli sınırlayıcı faktörlerdir.

Yükseklik arttıkça ve kar yataklarının merkezine gidildikçe fotosentez sürekli kısalır.

Arktik bölgelerde alpin bölgelere nazaran

fotosentez süresi daha erken başlar.

(23)

Fotosentez Üzerine Işığın Etkisi

Arkti,k populasyonlar Alpin populasyonlardan daha düşük ışık şiddetinde fotosentetik ışık doygunluğuna ulaşır.

Arktik va Alpin bölgelerde maksimum net fotosentez oranlarının düşük olması, ışıktan daha çok sıcaklığın düşük olmasındandır.

Işık şiddeti arttıkça ışık doygunluğu da yükselmekte ve sonuçta fotosentez oranı artmaktadır.

(24)

Arktik ve Alpin Bitkilerde Primer Prodüktivite

Arktik ve alpin bitkilerin karakteristik özelliklerinden birisi toprakaltı üretiminin (biyomasının) toplam üretim içinde yüksek oranlara sahip olmasıdır.

Prodüktivite ölçümü bütün yıl esas alınarak yapıldığında arktik ve alpin bölgelerin üretim değerleri çöl kommuniteleri hariç tutulursa en düşük seviyededir.

Tundra ve alpin ekosistemlerde prodüktiviteyi etkileyen en önemli faktör sıcaklık, toprakta bulunan besin maddeleri veya kullanılabilir sudur.

(25)