Kazdağları'ndaki göknar ormanlarının dinamikleri ve iklim değişikliğinin bu dinamikler üzerine olası etkisi
Dynamics of trojan fir forests in mount ida and possible effects of climate change on these dynamics
- Tez No: 1004885
- Danışmanlar: PROF. DR. ÇAĞATAY TAVŞANOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Ekoloji ve Evrim Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Ekoloji ve Çevre Biyolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, Türkiye'de endemik ve tehlike altındaki ağaç türü olan Kazdağı göknarının (Abies nordmanniana subsp. equi-trojani) ekolojisini, erken yaşam evrelerinden orman yapısına ve popülasyon dinamiklerinden iklim değişikliğine olan duyarlılığına kadar çok boyutlu bir yaklaşımla ele almaktadır. Çalışma dört tamamlayıcı bölümden oluşmakta olup, türün mevcut bilimsel birikimini derleyerek bilgi boşluklarını ortaya çıkarmakta, iklim değişikliğinin erken yaşam evrelerine etkisini deneysel olarak incelemekte, farklı rakım kuşaklarında orman yapısını analiz etmekte ve türler arası ile tür içi etkileşimleri popülasyona katılım ağları üzerinden değerlendirmektedir. Tezin ilk bölümünde Kazdağı göknarı üzerine yapılmış 228 bilimsel çalışma sistematik biçimde incelenmiş ve taksonomi, evrim, genetik, ekoloji, morfoloji, silvikültür ve zararlılar gibi temalar altında sınıflandırılmıştır. Değerlendirme, türün ekolojik ve evrimsel geçmişine ilişkin önemli bilgi boşlukları bulunduğunu, özellikle genetik çeşitlilik, alt popülasyonlar arası farklar ve türün yönetim gereksinimlerinin yeterince çalışılmadığını göstermektedir. Bu bölüm, Kazdağı göknarının korunması ve sürdürülebilir yönetimi için gerekli araştırma ihtiyacını çerçeveleyen temel bir zemin oluşturmaktadır. İkinci bölümde iklim değişikliği bağlamında türün çimlenme ve erken fide gelişimi deneysel olarak incelenmiştir. Farklı sıcaklık rejimleri ve soğuk katlamanın etkileri değerlendirildiğinde, Kazdağı göknarının optimum çimlenmesini orta sıcaklıklarda gerçekleştirdiği, yüksek sıcaklıkların ise hem çimlenme başarısını hem de erken fide hayatta kalımını olumsuz etkilediği görülmüştür. Soğuk katlamanın özellikle yüksek sıcaklıklardaki fizyolojik stresi kısmen hafifletebildiği anlaşılmaktadır. Bulgular, iklim değişikliğiyle birlikte artacak sıcaklıkların türün yenilenme başarısını tehlikeye atabileceğini ve popülasyon dinamiklerinde önemli kaymalara neden olabileceğini göstermektedir. Üçüncü bölümde, iklim değişikliğiyle birlikte giderek artan orman yangını riski karşısında türün rejenerasyon potansiyelini değerlendirmek amacıyla, yangın sonrası koşulları taklit eden sıcaklık ve duman şoklarının çimlenme ve erken fide büyümesi üzerindeki etkileri deneysel olarak incelenmiştir. Bu kapsamda, yangın sırasında ve hemen sonrasında ortaya çıkabilecek farklı şiddetteki ısı etkileri ile dumanın çimlenme üzerindeki olası uyarıcı veya baskılayıcı rolleri test edilmiştir. Bulgular, yüksek sıcaklık şoklarının çimlenme oranlarını belirgin biçimde azalttığını ortaya koymuştur. Bu durum, türün tohumlarının şiddetli yangın koşullarına karşı sınırlı bir toleransa sahip olabileceğini ve özellikle yüksek sıcaklıklara maruz kalan tohum bankasının büyük ölçüde zarar görebileceğini düşündürmektedir. Buna karşılık, duman uygulamalarının çimlenme üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkisi bulunmamış, bu da türün bazı yangına uyumlu Akdeniz bitkilerinde gözlenen dumanla uyarılan çimlenme mekanizmalarına sahip olmadığını göstermiştir. Daha düşük sıcaklık şokları altında çimlenmeyi başaran tohumların erken fide gelişimleri incelendiğinde ise,kök, gövde ve yaprak karakterleri açısından anlamlı bir farklılık tespit edilmemiştir. Bu bulgu, yangın sonrası ortamda hayatta kalmayı başaran bireylerin, en azından erken gelişim evrelerinde, morfolojik büyüme açısından belirgin bir dezavantaj taşımadıklarını göstermektedir. Dördüncü bölümde Kazdağı göknarı ormanlarında rakımın komünite yapısı üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Altı farklı çalışma alanından elde edilen veriler, düşük rakımlı ormanların daha yüksek çeşitlilik, yoğunluk ve geniş yapraklı tür hâkimiyeti gösterdiğini, yüksek rakımlarda ise göknarın baskın olduğu daha sade bir kompozisyonun ortaya çıktığını göstermektedir. NMDS analizleri, rakımın tür kompozisyonunu güçlü bir şekilde ayırdığını doğrulamaktadır. Bu bölüm, orman yapısındaki rakımsal gradyanların hem biyoçeşitliliği hem de yapısal özellikleri belirlediğini ve iklim değişikliğinin bu dengeleri gelecekte önemli ölçüde değiştirebileceğini ortaya koymaktadır. Tezin beşinci bölümünde, genç bireylerin popülasyona katılımını şekillendiren tür içi ve türler arası ilişkiler ağ temelli bir yaklaşımla incelenmiştir. Analizler, düşük rakımlarda pozitif ve negatif etkileşimlerin birlikte görüldüğünü, ancak yüksek rakımlarda etkileşimlerin tamamının pozitife döndüğünü ve bunun stress-gradyenti hipoteziyle uyumlu olduğunu ortaya koymaktadır. Özellikle Pinus nigra'nın düşük rakımda negatif, yüksek rakımda ise pozitif etkileşim sergilemesi, çevresel stres arttıkça kolaylaştırmanın önem kazandığını göstermektedir. Çalışmanın en çarpıcı sonucu, Kazdağı göknarının (Yenice dışında) tüm popülasyonlarda hem alçak hem yüksek rakımda pozitif etkileşim gösteren tek tür olmasıdır. Göknarın mikroiklim düzenleyici özellikleri ve olası mikorizal avantajlar, türün komünitelerde kolaylaştırıcı bir merkez tür olarak işlev gördüğünü düşündürmektedir. Tür içi ilişkilerin çoğu popülasyonda pozitif veya nötr kalması, yoğunluk bağımlı negatif beklentilerle çelişmekte ve göknarın kendi genç bireyleri için dahi kolaylaştırıcı koşullar yaratabileceğini göstermektedir. Tez genel olarak Kazdağı göknarının ekolojik rolünü çok yönlü biçimde ortaya koymakta; türün hem kendi yaşam döngüsünde hem de orman komünitelerinin bütününde kritik bir ekolojik aktör olduğunu göstermektedir. Bulgular, göknarın yalnızca bir üst tabaka türü değil, aynı zamanda biyoçeşitliliğin sürdürülmesi, yenilenme süreçlerinin devamlılığı ve ekosistem direncinin korunmasında temel bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. Bu nedenle türün gelecekteki korunması, yönetimi ve iklim değişikliğine uyum stratejilerinde erken yaşam evreleri, rakımsal gradyentler ve etkileşim ağları gibi çok ölçekli ekolojik süreçlerin bütüncül bir yaklaşımla ele alınması gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the ecology of the endemic and threatened Trojan fir (Abies nordmanniana subsp. equi-trojani) through a multidimensional approach that examines the species from its early life stages to forest structure, population dynamics, and sensitivity to climate change. The study comprises four complementary sections that collectively synthesize existing scientific knowledge, identify research gaps, experimentally test the effects of climate change on early life stages, analyze forest structure along an altitudinal gradient, and evaluate intra- and interspecific interactions using population recruitment network approaches. In the first chapter, 228 scientific studies on Trojan fir were systematically reviewed and categorized under themes including taxonomy, evolution, genetics, ecology, morphology, silviculture, and pests. The analysis reveals substantial knowledge gaps concerning the species' ecological and evolutionary history, particularly regarding genetic diversity, differentiation among subpopulations, and management requirements. This section establishes a foundational framework for future research priorities aimed at the conservation and sustainable management of Trojan fir. The second chapter examines germination and early seedling development under different temperature regimes and cold stratification treatments within the context of climate change. Results show that Trojan fir achieves optimal germination at moderate temperatures, while high temperatures negatively affect both germination success and early seedling survival. Cold stratification partially mitigates the adverse effects of high temperatures. These findings indicate that rising temperatures due to climate change may jeopardize the regeneration success of the species and potentially reshape its population dynamics in the future. In the third chapter, the effects of heat and smoke shocks simulating post-fire conditions on germination and early seedling growth were experimentally investigated in order to evaluate the species' regeneration potential under the increasing risk of forest fires driven by climate change. Within this framework, heat treatments of varying intensities that may occur during and immediately after fire events, as well as the potential stimulatory or inhibitory roles of smoke on germination, were tested. The results revealed that high-temperature shocks markedly reduced germination rates. This suggests that the species' seeds may have limited tolerance to severe fire conditions and that the soil seed bank exposed to high temperatures could be substantially damaged. In contrast, smoke treatments did not have a statistically significant effect on germination, indicating that the species does not exhibit smoke-stimulated germination mechanisms commonly observed in some fire-adapted Mediterranean plants. When the early seedling development of seeds that successfully germinated under lower temperature shocks was examined, no significant differences were detected in root, shoot, or leaf traits. This finding indicates that individuals surviving the post-fire environment do not experience a pronounced disadvantage in terms of morphological growth, at least during the early stages of development. In the fourth chapter, the influence of altitude on community structure in Trojan fir forests was investigated. Data collected from six study sites show distinct differences between low- and high-altitude forests: lower elevations are characterized by higher species diversity, stand density, and the dominance of broadleaved species, whereas higher elevations feature simpler stand structures dominated by conifers, especially Trojan fir. NMDS analyses confirm that altitude strongly differentiates species composition. This section demonstrates that altitudinal gradients shape both biodiversity and structural attributes of these forests and highlights the potential for climate change to alter these patterns substantially. The fifth and most novel section of the thesis employs a network-based approach to examine intra- and interspecific interactions influencing the recruitment of young individuals. Analyses reveal that low-altitude sites exhibit both positive and negative interactions, while high-altitude sites display exclusively positive interactions, consistent with the stress-gradient hypothesis. Particularly notable is the pattern shown by Pinus nigra, which exerts negative effects at low elevations but Pozitif effects at higher elevations as environmental stress increases. The most striking finding is that Trojan fir (except in Yenice) is the only species that consistently exhibits positive interactions at both low and high elevations. Its microclimate-buffering effects and potential mycorrhizal advantages suggest that the species acts as a facilitative core within these communities. The predominance of neutral or positive intraspecific interactions contrary to expectations of density-dependent negative feedback further indicates that Kazdağı fir may create conditions that support the regeneration of its own seedlings. Overall, this thesis reveals the multifaceted ecological role of Trojan fir and demonstrates that the species functions not only as a dominant canopy tree but also as a key ecological actor supporting biodiversity, regeneration processes, and ecosystem resilience. The findings underline the necessity of integrating early life-stage sensitivity, altitudinal gradients, and interaction networks into future conservation, management, and climate adaptation strategies for this endemic species.
Benzer Tezler
- Türkiye ve Midilli Adası'ndaki Anadolu sıvacısı (Sitta krueperi) populasyonunun çeşitliliği, yayılışı ve habitat seçiminin belirlenmesi
Determination of population diversity, distribution and habitat preference of kruepers nuthatch (Sitta krueperi) in Turkey and Lesvos Island
TAMER ALBAYRAK
- Kazdağları yerinde (in situ ) muhafaza alanlarındaki kestane (Castanea sativa Mill.)popülasyonlarının mikrosatelit (SSR) markörleri ile karakterizasyonu
Characterization of chestnut (Castanea sativa Mill.) populations in Kazdağlari in situ consevation area by microsatellite (SSR) markers
EROL KÜÇÜK
Doktora
Türkçe
2010
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ TANRISEVER
- Gold mining in Mount Ida: Development discourses and valuation languages in the social media
Kaz Dağları'nda madencilik: sosyal medyada yer alan kalkınma söylemleri ve değerleme dilleri
ÇAĞLA TABAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
EkonomiBoğaziçi ÜniversitesiEkonomi Ana Bilim Dalı
PROF. BEGÜM ÖZKAYNAK ORTAKÖYLÜOĞLU
- Kazdağlarındaki (Yenice, Çanakkale, Türkiye) bazı karayosunlarından elde edilen ekstraktların kimyasal bileşenlerinin ve antioksidan kapasitelerinin belirlenmesi
Determination of chemical components and antioxidant capacities of extracts obtained from some bryophytes
BURCU ASLANBABA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELEHATTİN YILMAZ
- Kaz dağlarındaki organik ve konvansiyonel zeytin üretiminin çevresel etkileri
Environmental impacts of organic and conventional olive production on the Kaz mountains
HATİCE DAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiErciyes ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EVRİM KARAÇETİN