Doğal olarak dengeli bir ekosistemde, tüm türlerin biyolojik özellikleri, öyle ayarlanmıştır ki, sistemin barındırabileceğinden daha fazla yavru meydana gelir ve sadece çevreye uyum sağlayabilen en iyileri yaşar. Buna neden olan etmenler ise; gıda, beslenme ve yer için rekabet, hastalık, parçalanma, yangın, sel, açlık, fırtına gibi doğal afetlerdir. Ekosistemlerdeki egemenliği ile insan, bu güçlere karşı koymak için birçok yöntem geliştirmiştir. Böylece yavrularının erken ölümlerini azaltmış ve aynı zamanda fazla üremeye devam etmiştir.
Bir organ veya organizmanın herhangi bir kısmının, bulunduğu ortamda yaşamasına izin veren uyum özelliklerine "ekolojik uyum" adı veriliyor. Bu uyum özellikleri sayesinde canlı, başarılı şekilde yaşamını sürdürebilir. Çünkü o ortamdaki besleyiciler, su, ısı veya ışığı en iyi şekilde kullanabilir hatta kuraklığa, parazitlere veya aşırı sıcaklık değişimleri gibi uygunsuz koşullara karşı da korunma özelliğini geliştirebilir. Organizmalar, bulundukları ortamdaki tüm kaynakları uyum sağlama durumunda en iyi şekilde kullanabilirler. Gerçekten, organizmanın bir uyumlar demeti olduğunu söylemek yanlış olmaz.
Canlılardaki tüm fizyolojik olaylar su, sıcaklık, besinler ve ışık tarafından etkilenmektedir. Bu durumda her canlının mümkün olduğu kadar en iyi şekilde ortama uyması gerekir. En azından minimum gereksinimlerini sağlamış olması gerekir. En iyi şekilde gelişmesi için var olan besleyicileri ve enerjiyi tam olarak kullanabilmelidir. Örneğin, en yüksek karbonhidrat üretimine sahip tahıllar, uygun ılık mevsimden tam olarak yararlanırlar. İnsanlar bilerek veya bilmeyerek tahılların ekimini var olan iklimsel koşullara göre ayarlamakta ve böylece ıslah yeri ile uygun ekim zamanları seçerek, sulama ve mevsim dışı donlardan korunma ile en iyi ürünü elde etmeye çalışmaktadırlar.
Uyumların kaynağı olarak genetik varyasyon ve doğal seçicilik kavramı benimsenmektedir. Buna göre, çevrenin seçicilik etkisi ve genetik özellikler, yeni uyumları ortaya çıkarmaktadır. Bu genetik değişimlerin kaynağı ise tamamen şansa bağlıdır. Fakat çevrenin meydana getirdiği değişim ile genetik olarak saptanmış varyasyonu birbirinden açıkça ayrı tutmak gerek. Çevrenin oluşturduğu değişimler kalıcı değişimler değildir. Bu tip uyumlar bitki için zararlı da olabilir. Örneğin; bazı tür bitkilerde toprak pH’sı değişince, çiçeğin rengi de değişir. Bazı kaktüsler çalıların gölgesinde çimlenir, gelişince güneşe doğru sürünürler, iyice uzadıklarında kıvrılıp ölürler.
Kalıtsal varyasyonlar ise geri dönüşlü değildir ve genlerdeki değişimlerle ilgilidir. Bunlar uzun zaman birikerek meydana gelirler ve bu süreç birbirine bağlıdır. Eğer oluşan özellik uygun değilse, organizma için zararlı bir durum ortaya çıkmaktadır. Gelişen özellik yararlı yönde olursa, organizma daha kuvvetli bir birey olarak yaşamını sürdürebilmektedir. Burada doğal seçicilik ve kalıtsal özellikler ağırlıktadır. Doğal seçicilik organizma ile çevre arasında maksimum dengeyi yaratacak özellikleri desteklemektedir. Organizmanın davranışını kontrol eden binlerce genden sadece birinin büyük bir değişikliğe uğraması dengeyi bozmak için yeterlidir. Genetik değişimlerin çoğu büyük olasılıkla başarısızlıkla sonuçlanır. Çünkü genlerin yeni kombinasyonları ile fizyolojik denge bozulmaktadır. Öyle ise, yeni gen kompleksleri ile çevre arasındaki dengenin yanı sıra, içsel dengeye de gereksinim vardır. Bu nedenledir ki evrim, çok yavaş devam eder.
Türlerin olası doğal ya da yapay yayılışı üzerinde ekolojik hoşgörülülük derecesinin önemi büyüktür. Bir canlı yetiştiği yerden alınıp, başka bir yere götürüldüğünde onun fizyolojik olaylara yani çevre koşullarına cevap vermesi gerekir. Yabani otların ekolojik hoşgörülülüğü geniştir. Çünkü rekabet, doğal engeller ve parazitler ortadan kalkınca, bunlar, geniş alana yayılmaya başlar.
İnsan topluluklarının iyi yaşamaları ile ilgili olan ekolojinin bir dalı da uygulamalı ekolojidir. Ekoloji bilimi, insanın uzun ve kısa süreli gereksinimlerini doğrudan veya dolaylı olarak çeşitli yollarla araştırır. İnsan kültür evriminden sonra, doğal kaynaklarını günlük yaşamında daha çok kullanmaya başlamıştır. İlkel insan toplulukları, tüm zamanlarını beslenme için avlanarak geçirmiş ve ekosistemin bir parçası şeklinde diğer organizmalara bağlı olarak yaşamlarını sürdürmüşlerdir. İnsanın birçok özelliği, özellikle biriken deneyimlerini yeni nesillere konuşarak aktarması, yazması ve okuma yeteneği ile birleşince yaşamının başlangıcında görülmeyen yeni bir gelişme göstermesini sağlamıştır. İnsan, ekosistemin dengesini bozan en önemli etken olarak ortaya çıkar; bugün yeryüzünün egemen organizması olup tüm yapıların odak noktasında yer alır.
Doğal olarak dengeli bir ekosistemde, tüm türlerin biyolojik özellikleri, öyle ayarlanmıştır ki, sistemin barındırabileceğinden daha fazla yavru meydana gelir ve sadece çevreye uyum sağlayabilen en iyileri yaşar. Buna neden olan etmenler ise; gıda, beslenme ve yer için rekabet, hastalık, parçalanma, yangın, sel, açlık, fırtına gibi doğal afetlerdir. Ekosistemlerdeki egemenliği ile insan, bu güçlere karşı koymak için birçok yöntem geliştirmiştir. Böylece yavrularının erken ölümlerini azaltmış ve aynı zamanda fazla üremeye devam etmiştir. Bu şekilde dünya nüfusu artışına devam eder. Yer ve beslenme sorununa çözümü yeni alanların açılması, ağaçların kesimi, yabani etoburların öldürülmesi, tahıl bitkilerinin yetiştirilmesi, sürü ve kümes hayvanlarının ehlileştirilmesi olarak düşünmüştür. Organizma-çevre dengesi sürekli olarak bozulur ve yenilenme hızından daha hızlı olarak yok olur. Günümüz insanı çok sayıda değerli doğal kaynak ve imkan bulmasına karşın dün olanı bugün bulamamaktadır. Temizlenen birçok orman ya yok edilmekte ya da sanayi için kullanılmaktadır. Eğer sistemin ekolojisini anlamazsak ya da ekolojik prensipleri bir tarafa atarsak, bu alanlar gelecekte yararlı durumda olmayabilir. Toprak erozyonu sorunu başlar, fabrika dumanları ağaçları öldürür ve sonuçta beslenecek ve barınacak toprağı bulmak çok zor olur.
Bunun en belirgin örneği ABD’deki Bakır Dağları’dır. Burada tek bir ot bile yetişmez. Çünkü fabrika dumanları doğal örtüyü yok etmiştir. Biyolojik çeşitliliği oluşturan bitki, hayvan ve mikroorganizma türleri ile bunların çeşitleri ve oluşturdukları topluluklar, doğal dengenin korunmasında büyük bir etkiye sahiptir. Yediğimiz besinleri, soluduğumuz oksijeni ve diğer birçok gereksinmemizi sağlayan biyosfer, yine günlük atıklarımızı da zararsız duruma getirmek için uğraşır. Buna rağmen 500 milyon yıllık hayatında biyosfer, hiçbir devirde bugünkü kadar tahribata uğramamıştır. Tahribat, yalnız insanların etkisiyle değil, doğal olarak da oluşabilir. Ancak insanların neden olduğu kayıplar, son yüzyıllarda, doğal nedenlerden kaynaklanan yok olmaları çok gerilerde bırakmıştır. Örneğin, 3,5 milyon yıl önce bin yılda doğal nedenlerle sadece bir tür yok olurken, 2000'li yıllarda bu rakamın 20 bin ile 50 bine çıkacağı saptanmıştır.
O halde genel anlamıyla doğa olarak tanımlanan dünya ekosistemi nasıl korunabilir? Şüphesiz bunun yanıtı, tüm dünya ekosisteminin korunmasıdır. Ancak günümüz şartlarında ekosistemi bir bütün olarak korumak olanaksızdır. Bu nedenle en iyi yöntem türleri, topluluklarını ve yaşadıkları mekanı koruma şeklinde olur.
Koruma, "Conservation" sözcüğü Latince'den gelir. Con: birarada, serviare: korunmak, demektir. Koruma ekoloji alanına giren konular arasında yararlı biyolojik maddelerin sürekli üretimini sağlayacak alanlar ve yöntemler ile yenilenemeyecek kaynakların yok oluşunu önleme yer almaktadır. Ayrıca biyojeokimyasal döngüleri de açıklamaya çalışır. Çünkü enerji ya da maddenin alınım veya dağıtım olayı, oluşum kadar hızlı olur. İyi bir korumacı, istenmeyen şeyleri engellemek, istenen ürünlerin verimini artırmak, ekosistemin içsel kaynaklarından yararlanmak için dışsal madde uygulama ve yöntemlerini araştırmak zorundadır. Böylece yenilenebilir kaynakların sürekli kullanılması söz konusu olur. Azalan çok sayıdaki kaynak veya bitki ile hayvan bugün korunmaya muhtaçtır. Korunma ekolojisi, sadece ender türlerin korunmasını içermez. Aksine sınırlı kaynakların dengeli şekilde kullanılması, kaynakların artırılması, maddelerin hızla tekrar sentez edilmesi de koruma ekolojisi alanına girer.
Ekosistemlerin dinamizmleri anlaşılamadığından ekolojik dengeler, bitki örtüsüne, hayvan topluluklarına ve topraklarımıza büyük zararlar verir. Buna rağmen, bir toprak parçasını değerlendirmeyi veya tahıl ekmeği veya herhangi bir bitki örtüsü ile erozyonu önlemeyi veya küçük barajlar ile akan suları değerlendirmeyi çok az düşünmekteyiz. Bunlar yapılamadığından geniş çaplı bir çölleşmenin olduğunu görüyoruz. Esas itibari ile insan, tarım alanları, otlaklar, ormanlar, toprak, su ve mineraller gibi kaynakları çok dikkatli kullanmalı ki; ekosistemin yenilenebilir kısmına çok az zarar vermiş olsun.
Diğer organizmalar gibi, tahıl bitkileri de çevreye karşı bir reaksiyon gösterir ve belli iklimsel koşullar içinde en iyi gelişmeyi gösterir. İstenen yüksek tahıl verimi için çiftçiler rasgele deneyimlerle en iyi mevsimi, sulamanın sıklığını ve miktarını veya gübre çeşidini saptamıştır. Öyle ise tarım bilimi, uygulamalı ekolojiden başka bir şey değildir. Bu durumda tarım alanı ekosistemlerinin bilinmesi ile tarım bilimi de ilerleyecektir. Uzun süre kullanılan bir tarlada, tahıllar hasat edildikçe besin azalacak, toprak fakirleşecektir. İlkel tarımda toprağın verimliliğine bağlı olarak toprak, birkaç yıl sürekli ekiliyordu. Yamaçlar, açılan orman alanları, özellikle yangın sonrası, başlangıçta çok yüksek ürün verdi, fakat örtü kalkınca erozyon başladı. Nüfusun artışı ile birlikte, insanlar yeni alanlara hareket etti ve verimli alanlar tahrip edilmiş boş alanlar şekline dönüştü. Bu nedenle aynı alanın sürekli kullanım gereği toprakların gübrelenmesi gereksinimini ortaya koydu. Her tahıl bitkisinin kendine özgü gereksinimleri ve ekolojik hoşgörülülüğü vardır.
Ortamsal koşulların belirlediği sınırlar içersinde, bir türün büyümesi için karakteristik olan potansiyel, o türün ekolojik hoşgörürlüğü olarak bilinir. Ekolojik hoşgörürlük, bir türün belirli bir habitat veya komünite içersinde bulunup bulunmayacağının belirlenmesinde önemli rol oynar.
Evrim yolu üzerinde bazı türler, soğuk bölgelere uyum sağlarken, diğer bazıları, kurak bölgelerin, tuzcul çöllerin vs. koşullarına uyum sağlar. Bitki kuşakları çoğunlukla türlerin hoşgörürlüğü çerçevesinde oluşur. Kuşağın oluşmasında nem miktarı, tuz miktarı vb. etkili olabilir. Bir deniz kıyısındaki türlerin, tuzluluğa farklı şekilde gösterdikleri tolerans, vejetasyonunun farklı kuşaklar olarak belirmesine neden olur. Örneğin optimum hoşgörürlükle yetişen bitkiler, en kuvvetli ve en bol bitkilerdir ve bunun sonucunda da maksimum rekabet gücüne sahiplerdir. Oysa ekolojik hoşgörürlük sınırları altındaki bitkiler, diğer bitkilerin kuvvetli rekabetleri nedeni ile daha zayıf olup ortamda daha az sayıda bulunur.
Türler arasında habitat kaynaklarını kullanma gücü açısından önemli farklılıklar bulunur. Sıralı değişimin ilk kademelerinde fakir ortamlarda büyüyen birçok tek yıllık tür, çok yıllıklardan daha güçlüdür. Çünkü tek yıllıkların ekolojik toleransı ile dayanıklılığı fazla, ortam gereksinimleri azdır. Bitkilerin habitat tercihleri, diğer pek çok özelliklerinde olduğu gibi kalıtsaldır. Bir türün belirli bir habitatta iyi büyümesi; esas gereksinimlerinin orada mevcut olduğunu, habitatın ekolojik dayanıklılık aralığı içinde bulunduğunu ve mevcut kaynakları kullanmaya yatkınlığını gösterir.
Bir türün ekolojik başarısı; fiziksel ortamda beraber bulunduğu diğer canlılar ile boy ölçüşme gücüne dayanır. Çok başarılı türler; geniş bir yayılım, bolluk, toprak çeşidi ve nem bakımından geniş ekolojik hoşgörülülüğe sahip olan türlerdir. Ortamsal kaynaklardan en iyi şekilde yararlanma ve kuvvetli rekabet de başarıyı belirleyen etmenlerdir. Bu bitkiler, yüksek tohum verimliliği ve tohum çimlenmesi ile otlatma ve parazitlere karşı dayanıklılık gösterir. Bir bölgeye yeni tahıl türü veya çeşidi getirildiğinde bunların biyolojik kontrollerinde ekolojik başarı şanslarının değerlendirilmesi çok önemlidir. Bu değerlendirme, onların gereksinimlerini, ekolojik dayanıklılıklarını ve rekabet güçlerini incelemeyi içerir. Bir bölgeye büyük olasılıkla hastalık, parazit ve rekabetin sınırlandırıcı koşul olarak etkisi olmayan, başarılı yeni tür getirilmesini sağlamak üzere, aynı enlemde benzer iklim koşulları olan bölgelerden bitki seçmek yararlı olur.
Uygun bitki çeşitlerinin (keza hayvanların) doğal kaynakların korunmasında stabilite ve biyolojik değişiklik açısından önemi büyüktür. Çevre şartlarına adapte olmuş, hastalıklara karşı dayanıklı çeşitler; birim alandan alınan verimde stabiliteyi artırır ve çevre için tehlikeli ilaçların kullanımında önemli azalma sağlar.
Tarımsal üretimde süreklilik sağlanması için üreticilerin, şimdiye kadar uyguladıkları yoğun kimyasal ilaç ve gübre kullanımına dayalı eski geleneksel tarımsal üretim yöntemlerini terk ederek, bölgelerine uygun uzmanlarca geliştirilen yeni üretim tekniklerini pratiğe geçirmeleri sağlanmalıdır.
Tarım yapılan alanların iklim ve toprak koşullarına göre yetiştirilebilecek toprak çeşidini seçme, değiştirme şansımız olmasına rağmen, çevrenin iklim koşullarını pek fazla değiştiremeyiz. Tarım yapılan çevrenin koşulları üzerine maksimum ve minimum sıcaklık, deniz seviyesinden yükseklik, yağış miktarı ve zamanı, buharlaşma oranı, güneşlenme, gün uzunluğu, toprak pH’sı ve diğer toprak karakterleri etkili olur. Geliştirilen çeşit bir bölgede verimli olurken, başka bir bölgede verimsiz olabilir. Sürdürülebilir tarım açısından her bölgede hangi bitki türünün ve çeşidinin verimli olduğu yapılacak deneme ve demonstrasyonlarla mutlaka ortaya konmalıdır.
En uygun yönetim ve girdi faktörlerinin kombinasyonu tarladan tarlaya, çiftlikten çiftliğe, bölgeden bölgeye fiziksel ve ekonomik çevreye göre değişebilir. Dünya genelinde yapılan araştırmalara göre sürdürülebilir tarımın geliştirilmesi için azaltılmış toprak işlemesi, gübreleme teknikleri, ekim nöbeti, entegre zararlı, hastalık ve yabancı ot mücadelesi, su kullanma etkinliği ve adapte olmuş bitki çeşitleri ve destekleyici olarak da hayvancılık yapılması üzerinde durmak gerekir.
