Madde Çevrimi ve Enerji Akışı
Karbon Çevrimi, ekosistem ve çevre
Organik bileşiklerin çoğu karbon içerir. Organizmaların en önemli C kaynağı, hava ve sudaki C02'dir. C02 fotosentezle ototrof canlılara bağlanır. Solunum ve diğer yıkım prosesleri ile biyomasdaki C02 tekrar serbestleşir. Bu şekilde oluşan biyolojik karbon çevrimi dengelenir. Bununla birlikte son yıllarda fosil yakıtların fazlaca kullanımı ve insanın diğer müdahaleleri sonucu, havadaki C02 miktarı her geçen gün daha da artar
Bitkiler N çevriminde de ototrof organizma rolünü oynar. Bunlar anorganik nitrat iyonunu diğer N bileşiklerine dönüştürür. Hayvanlar ve diğer N heterotrof organizmaları, besinle aldıkları bu organik maddeye muhtaçtır. Destruentlerle organik atıkların parçalanmasında özellikle amonyum iyonu serbestleşir. Bu, nitrifikasyon bakterileri tarafından nitrat iyonuna dönüştürülür. Böylece N çevrimi tamamlanır. Biyosferde DENİTRÎFÎKASYONla bir bakteriyel olay olur. Bu, toprak ve sudaki azot miktarını artırır. Nitrat iyonu birçok canlı için kullanılamaz olan moleküler azota indirgenir
Yumru Bakterilerin Azotu Bağlaması, ekosistem popülasyon
Eğer yonca, acı bakla ve diğer baklagillerden herhangi birinin kökü kazılırsa, küçük kabartılar görülür. Bunlar kök yumrusu olup hücrelerinde RİZOBİOM cinsi endosimbiyotik bakterilere sahiptir. Ayrıca bu bakteriler havadaki moleküler azotu bağlar ve konukçunun kullanımına sunar. Bitki ise onlara fotosentezle organik madde sağlar.
Bitkiler nitrata ihtiyaç duyar. Çiftçi yumru bakterileri ile bitki arasındaki bu simbiyotik ilişkiye, ara besin olarak baklagillerden fiğ vs. ekerek yararlanır. Bu kanalla azot kazancı yılda ha'ra 300 kg'ı bulur. Biyolojik olarak bu yolla üretilen, azot fik-sasyonu, suni yolla elde edilen sınai N gübresinden daha çoktur.
Ekosistemlerde Üretim ve ekosistem test
Ekosistemin madde ve enerji bütçesini tesbit için tüm organizmaların biyolojik kütleleri saptanır. Bu en basitinden kilogramdaki canlı ve kuru kütlenin ölçülmesi ile olur. Organik madde yakılabileceğinden ve bu arada her ağırlık birimi için belli bir sıcaklık serbest-leşeceğinden, biyolojik kütledeki enerji içeriği kilojul olarak verilebilir. Örneğin 1 gr bitkisel kuru kütle 16 500- 21 000 kJ'a, 1 gr hayvansal kuru kütle ise 20 500-25 000 kJ enerjiye eşdeğerdir.
İnsan eli değmemiş bir ekosistemde, abiyotik ve biyotik etmenler belli değişimler dışında uzun yıllar sabit kalır. Bu değişmezliğe rağmen ekosistemde sürekli madde değişim ve enerjiye dönüşüm gibi dinamik olaylar olur. Bu dinamizm için esas koşul enerjice zengin organik bileşikler şeklinde biyomas üretimidir. Belli bir zamanda ve alanda üretilen yeni biyomas BÜRÜT PRÎMER ÜRETİM olarak ifade edilir. Bitkilere gelen güneş enerjisinin ancak % 1-3'ü kullanılır. Bitkisel üretimin bir bölümü bizzat bitki tarafından kullanılır. Geri kalanı ise bitkinin büyüme ve depolamasına harcanır. Bu, ekosistemin tüm canlılarının enerji ve madde ihtiyacını karşılar. Bitkilerin ürettiği bitkisel biyo-masın korunan bölümüne NET PRİMER ÜRETİM denir. Bu tüketicilerin primer besin kaynağını oluşturur. Yeryüzünde bitkilerin ürettiği net primer üretim 1,54.1ü11 ton kuru kütle olarak bitkisel biyo-mastır. Net üretim çok hızlı büyüyen bir yıllık türlerde çok büyüktür
