Kızılçam meşcerelerinde bitki tür çeşitliliği ile verimlilik arasındaki ilişkilerin belirlenmesi

Year 2024, Volume: 25 Issue: 1, 49 - 55, 30.03.2024

Mehmet Güvenç Negiz , Serkan Özdemir , Oğuzhan Erfidan , Alican Çıvğa , Özdemir Şentürk

https://doi.org/10.18182/tjf.1376666

Abstract

Bu çalışmada kızılçamın verimliliği ile bitki tür çeşitliliği arasındaki ilişkiler ortaya konulmuştur. Veriler Muğla ve Antalya’da 101 adet doğal kızılçam meşceresinde gerçekleştirilen envanter çalışmalarından temin edilmiştir. Her bir örnek alanda plus ağaç olarak seçilen 3 kızılçam için yaş ve boy değerleri kaydedilmiştir. Aynı zamanda örnek alanlara Braun-Blanquet skalasına göre bitki türleri kaydedilmiştir. Elde edilen yaş ve boy değerleri 75 yaşa endekslenerek bonitet değerleri hesaplanmış ve bonitet değerlerinin ortalaması alınarak her bir örnek alana ait ortalama bonitet değerleri hesaplanmıştır. Daha sonra bonitet değerlerine 1 ile 5 arasında bir verimlilik değeri atanmıştır. Çeşitlilik ölçümlerinin yapılabilmesi için kaplama alanı değerleri Westhoff ve Maarel (1973)’e göre 1 ile 9 arasında bir değere karşılık gelecek şekilde düzenlenmiştir. Çeşitlilik hesabı için BİÇEB yazılımı kullanılarak Shannon ve Simpson alfa çeşitlilik değerleri hesaplanmıştır. Ayrıca verimlilik ve çeşitlilik değerleri ile ilişkilendirilmek üzere yükselti, eğim, radyasyon indeksi, yıllık ortalama sıcaklık ve yıllık toplam yağış değişkenleri temin edilmiştir. İstatistik analiz aşamasında ilk olarak veri matrisine Kolmogorov-Smirnov normallik testi uygulanmıştır. Normallik varsayımının sağlanmadığının (p<0.05) tespit edilmesinden ötürü bonitet indeksi gruplarına yönelik olarak çeşitlilik değerlerinin arasında anlamlı fark olup olmadığının tespit edilebilmesi için non-parametrik bir yöntem olan Kruskal-Wallis testi kullanılmıştır. Analiz neticesinde çeşitlilik değerleri arasında istatistik açıdan anlamlı bir fark (p<0.05) olduğu görülmüştür. Daha sonra temel bileşenler analizi yöntemi kullanılarak çeşitlilik değerleri ile çevresel değişkenler ilişkilendirilmiştir. Aynı zamanda bonitet indeksi grupları da sınıf verisi olarak temel bileşenler analizine dahil edilmiştir. Sonuç olarak Shannon ve Simpson çeşitlilik değerlerinin yükselti ve eğim ile negatif, yıllık toplam yağış ile pozitif bir ilişkiye sahip olduğunu ortaya konulmuştur.

Keywords

Biyoçeşitlilik, Bonitet indeksi, Kruskal-wallis testi, Pinus brutia, Temel bileşenler analizi

Determination of relations between plant species diversity and productivity in Brutian pine stands

Abstract

This study examines the relationship between Brutian pine productivity and plant species diversity, focusing on its potential as a valuable resource. Data was collected from 101 natural Brutian pine stands in Muğla and Antalya through inventory studies. Age and height values were recorded for three selected Brutian pine trees in each plot, along with plant species diversity using the Braun-Blanquet scale. Site index values were used to assign productivity scores between 1 and 5 for each plot. Diversity values were adjusted to a scale of 1 to 9 according to Westhoff and Maarel (1973) to calculate alpha diversity indices (Shannon and Simpson) using BİÇEB software. Environmental variables such as elevation, slope, radiation index, annual mean temperature, and annual precipitation were also collected for further analysis. The Kolmogorov-Smirnov normality test was first applied to the data matrix. Since it was determined that the normality assumption was not met (p<0.05), the Kruskal-Wallis test, which is a non-parametric method, was used to determine whether there is a significant difference between the diversity values for the site index groups. Results indicated a statistically significant difference (p<0.05) in diversity values among these groups. Then, diversity values and environmental variables were correlated using principal component analysis method (PCA). At the same time, site index groups were also included in the PCA as class data. As a result, it was revealed that Shannon and Simpson diversity values have a negative relationship with elevation and slope and a positive relationship with total annual precipitation.

Keywords

Biodiversity, Site index, Kruskal-wallis test, Pinus brutia, Principal components analysis

Thanks

Çalışma, 27-28 Eylül 2023 tarihlerinde Bartın’da düzenlenen “The 5th International Non-Wood Forest Products Symposium” adlı sempozyumda sözlü sunulmuş ve İngilizce özeti (abstract) Sempozyum Kitabında yayınlanmıştır.

References

• Adner, R., 2017. Ecosystem as structure: An actionable construct for strategy. Journal of management, 43(1): 39-58. https://doi.org/10.1177/0149206316678451
• Algeo, T.J., Chen, Z.Q., Fraiser, M.L., Twitchett, R.J., 2011. Terrestrial–marine teleconnections in the collapse and rebuilding of Early Triassic marine ecosystems. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 308(1-2): 1-11. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2011.01.011
• Berberoğlu, E., Ertürk, M., 2020. Antalya’nın Doğal Bı̇tkı̇ Örtüsünün Yıllara Göre Alansal Değı̇şı̇mı̇, Antalya Kitabı: Antalya’da Doğa ve Medeniyet, Antalya, s: 217-242.
• Carus, S., Çatal, Y., 2007. Isparta Yöresi Anadolu Karaçamı [Pinus nigra Arnold subsp. pallasiana (Lamb.) Holmboe] Meşcerelerinde Büyüme Özellikleri. Süleyman Demirel University Faculty of Arts and Science Journal of Science, 2(1): 1-10.
• Erkan, N., 1996. Kızılçam Doğal Meşcerelerinde Artım ve Büyümenin Değerlendirilmesi. Batı Akdeniz Ormanılık Araştırma Enstitüsü Dergisi, 2: 33-43.
• Grace, J.B., Michael Anderson, T., Smith, M.D., Seabloom, E., Andelman, S.J., Meche, G., Willig, M.R., 2007. Does species diversity limit productivity in natural grassland communities?. Ecology Letters, 10(8): 680-689. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2007.01058.x
• Gülsoy, S., Negiz, M.G., Özdemir, S., Yalçınkaya, B., Ulusan, M.D., 2022. Impacts of Climate Change on Living Organisms. A. Beram & M. D. Ulusan (Eds.), Forest andAgricultural Studies from Different Perspectives Lithuania: SRAAcademic Publishing, p: 73-112.
• Güner, T.Ş., Özkan, K., Yücel, E., 2011a. Sarıçam ormanlarının verimliliği ile vejetasyon ve tür çeşitliliği arasındaki ilişkiler: Türkmen Dağı örneği. Türkiye Ormancılık Dergisi, 12: 16.
• Güner, Ş.T., Özkan, K., Çömez, A., Çelik, N., 2011b. İç Anadolu Bölgesi'nde Anadolu Karaçamının (Pinus nigra subsp. pallasiana) Verimli Olabileceği Potansiyel Alanların Odunsu Gösterge Türleri. Ekoloji Dergisi, 20(80). doi: 10.5053/ekoloji.2011.807
• Keten, İ., Gülsoy, S., 2020. Kızılçam (Pinus brutia Ten.) Ormanlarında Verimlilik İlişkileri. Bilge International Journal of Science and Technology Research, 4(2): 88-102. https://doi.org/10.30516/bilgesci.740067
• Kolmogorov, A.N., 1993. Sulla determinazione empirica di una legge di distribuzione. Giornale dell’ Instituto Italiano degli Attuari, 4: 83–91.
• Kruskal, W.H., Wallis, W.A., 1952. Use of Ranks in One-Criterion Variance Analysis. Journal of the American Statistical Association, 47(260): 583-621. https://doi.org/10.1080/01621459.1952.10483441
• Kuzugüdenlı, E., 2022. Relationship between the productivity of Pinus brutia Ten. and site characters, the Taurus Mountains, Turkey. Journal of Mountain Science, 19(3): 662-672. https://doi.org/10.1007/s11629-021-6738-y
• McKight, P.E., Najab, J., 2010. Kruskal‐wallis test. The corsini encyclopedia of psychology, 1-1. https://doi.org/10.1002/9780470479216.corpsy0491
• Neyişçi, T., 1987. Kızılçamın Doğal Yayılışı, El Kitabı Dizisi: Kızılçam, Ormancılık Araştırma Enstitüsü Yayınları, Ankara, s: 17-22.
• OGM, 2013. Orman Atlası. Orman ve Su İşleri Bakanlığı. Orman Genel Müdürlüğü Ankara.
• Özdemir, S., 2022. Distribution modeling of the main forest tree species under climate change in West Mediterranean. PhD thesis Isparta University of Applied Sciences The Institute of Graduate Education, Isparta.
• Özdemir, S., Çınar, T. 2023. Determining Indicator Plant Species of Pinus brutia Ten. Using Interspecific Correlation Analysis in Antalya (Turkey). Cerne, 29(1). doi: 10.1590/01047760202329013188
• Özdemir, S., Özkan, K., Mert, A., 2020. An ecological perspective on climate change scenarios. Biodiversity and Conservation, 13(3): 361-371.
• Özkan K., 2016. Biyolojik Çeşitlilik Bileşenleri ve Nasıl Ölçülür. Süleyman Demirel Üniversitesi Yayınevi, Isparta.
• Özkan, K., 2010. Orman Ekosistem Çeşitliliği Haritalama Çalışmaları İçin Ekolojik Alan Çeşitliliğinin Belirlenmesi Üzerine Bir Öneri. Turkish Journal of Forestry, 11(2): 136-148.
• Özkan, K., Küçüksille, E., Mert, A., Gülsoy, S., Süel, H., Başar, M., 2020. Biyolojik çeşitlilik bileşenleri (BİÇEB) hesaplama yazılımı. Turkish Journal of Forestry, 21(3): 344-348.
• Pearson, K., 1901. On lines and planes of closest fit to systems of points in space. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science, 2(11): 559–572 https://doi.org/10.1080/14786440109462720
• Seddon, A.W., Macias-Fauria, M., Long, P.R., Benz, D., Willis, K.J., 2016. Sensitivity of global terrestrial ecosystems to climate variability. Nature, 531(7593): 229-232.
• Selik, M., 1963. Kızılçamın Botanik Özellikleri Üzerinde Araştırmalar ve Bunların Halepçamı Vasıfları ile Mukayesesi. Orman Genel Müdürlüğü Yayınları, 353: 88.
• Shannon, C.E., 1948. A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal, 27(3): 379–423. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1948.tb01338.x
• Simpson, E.H., 1949. Measurement of diversity. Nature, 163(4148): 688.
• Smirnov, N., 1948. Table for estimating the goodness of fit of empirical distributions. Annals of Mathematical Statistics, 19(2): 279–281.
• Sönmez, T., Karahalil, U., Günlü, A., Şahin, A., 2015. Aynı yaşlı ve saf Doğu ladini (Picea orientalis (L.) Link.) meşcerelerinde çap dağılımının bonitet ve yaş sınıfları için değerlendirilmesi. Kastamonu University Journal of Forestry Faculty, 15(1): 26-36. Süel, H., Akdemir, D., Ertuğrul, E.T., Özdemir, S., 2021. Determining environmental factors affecting bird diversity. Kastamonu University Journal of Forestry Faculty, 21(3): 244-251. https://doi.org/10.17475/kastorman.1049336
• Uysal, İ., Kılıç, A.F., 2022. Normal distribution dilemma. Anadolu Journal of Educational Sciences International, 12(1): 220-248. https://doi.org/10.18039/ajesi.962653
• Webb, T.J., 2012. Marine and terrestrial ecology: unifying concepts, revealing differences. Trends in ecology & evolution, 27(10): 535-541. https://doi.org/10.1016/j.tree.2012.06.002
• Weiskopf, S.R., Rubenstein, M.A., Crozier, L.G., Gaichas, S., Griffis, R., Halofsky, J.E. & Whyte, K. P. 2020. Climate change effects on biodiversity, ecosystems, ecosystem services, and natural resource management in the United States. Science of the Total Environment, 733, 137782. https://doi.org/ 10.1016/j.scitotenv.2020.137782 Westhoff, V., Van der Maarel, E., 1973. The Braun-Blanquet approach. In: R.H. Whittaker & Junk (Eds.), Handbook of vegetation science 5: Ordination and classification of communities. The Hague, Netherland, p: 617–726.
• Yu, D., Shi, P., Liu, Y., Xun, B., 2013. Detecting land use-water quality relationships from the viewpoint of ecological restoration in an urban area. Ecological Engineering, 53: 205-216. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2012.12.045