Pinus brutia Ten. ıslah zonlarında iklim değişikliğinin maksimum sıcaklık eğilimlerine etkisi

Abstract

Ağaç ıslahı, orman ekosistemlerinin iklim değişikliğine karşı dayanıklılığını artırmada kritik bir rol oynamaktadır. Pinus brutia Ten. (kızılçam), Türkiye’de önemli bir iğne yapraklı tür olup altı iklim zonunda yürütülen ıslah programlarının odağındadır. Artan maksimum sıcaklık (Tmax) ve buhar basıncı açığı (VPD), bu programların uyum kapasitesini tehdit etmektedir. Bu çalışmada Terra Climate verileri ve SSP5-8.5 senaryosu altındaki NEX-GDDP-CMIP6 projeksiyonları kullanılarak beş ıslah zonu için tarihsel (1960–2014) ve gelecek (2014–2100) Tmax eğilimleri analiz edilmiştir. Sonuçlar mekânsal farklılıklar göstermiş; Ege, Marmara ve Batı Anadolu İç zonlarında en yüksek tarihsel ısınma (20 yılda 0,56 °C) belirlenmiştir. Gelecek projeksiyonları tüm zonlarda her 20 yılda 0,59–2,24 °C arasında artış öngörmektedir.

Keywords

• İklim değişikliği
• Maksimum sıcaklık trendleri
• Islah zonları
• Ekofizyoloji
• Uzaktan algılama

Climate change impacts on maximum temperature trends in Pinus brutia Ten. breeding zones

Abstract

Tree breeding is essential for improving forest resilience to climate change. Pinus brutia Ten., a key conifer species in Türkiye, is managed through breeding programs across six climatic zones. Rising maximum temperature (Tmax) and vapor pressure deficit (VPD) may threaten the adaptive capacity of these programs. This study analyzed historical (1960–2014) and projected (2014–2100) Tmax trends across five breeding zones using TerraClimate data and the NEX-GDDP-CMIP6 ensemble under the SSP5-8.5 scenario. Linear regression revealed strong spatial variability, with the Aegean, Marmara, and Western Anatolian Inland zones showing the highest historical warming (up to 0.56 °C per two decades). Future projections indicate consistent warming across all zones, ranging from 0.59 to 2.24 °C per two decades.

Keywords

• Climate change
• Trends in maximum temperature
• Breeding zones
• Ecophysiology
• Remote sensing

References

1. Abatzoglou, J. T., Dobrowski, S. Z., Parks, S. A., Hegewisch, K. C., 2018. TerraClimate, a high-resolution global dataset of monthly climate and Climatic Water Balance from 1958-2015. Scientific Data, 5(1). Doi.org/10.1038/sdata.2017.191
2. Anderegg, W. R., Martinez-Vilalta, J., Cailleret, M., Camarero, J. J., Ewers, B. E., Galbraith, D., Gessler, A., Grote, R., Huang, C., Levick, S. R., Powell, T. L., Rowland, L., Sánchez-Salguero, R., Trotsiuk, V., 2016. When a tree dies in the forest: Scaling climate-driven tree mortality to ecosystem water and carbon fluxes. Ecosystems, 19(6): 1133-1147. Doi.org/10.1007/s10021-016-9982-1
3. Atalay, İ., Sezer, İ. L., Çukur, H., 1998. Kızılçam (Pinus brutia Ten.) Ormanlarının Ekolojik Özellikleri ve Tohum Nakli Açısından Bölgelere Ayrılması. Orman Ağaçları ve Tohumları Islah Araştırma Müdürlüğü. Publication Nu.: 6Ankara
4. Boydak, M., Çalıkoğlu, M., 2000. Türkiye orman ağaçları ıslahında yeni bazı strateji ve uygulamaların değerlendirilmesi ile ormancılık sistemine ağaç ıslahı çalışmalarının entegrasyonu konusunda öneriler. . Orman Ağaçları ve Tohumları Islah Araştırma Müdürlüğü Dergisi. Ankara
5. Dannenberg, M. P., Yan, D., Barnes, M. L., Smith, W. K., Johnston, M. R., Scott, R. L., Biederman, J. A., Knowles, J. F., Wang, X., Duman, T., Litvak, M. E., Kimball, J. S., Williams, A. P., Zhang, Y., 2022. Exceptional heat and atmospheric dry-ness amplified losses of primary production during the 2020 U.S. southwest hot drought. Global Change Biology, 28(16): 4794-4806. Doi.org/10.1111/gcb.16214
6. Eamus, D., Boulain, N., Cleverly, J., Breshears, D. D., 2013. Global change‐type drought‐induced tree mortality: Vapor pres-sure deficit is more important than temperature per se in causing decline in Tree Health. Ecology and Evolution, 3(8): 2711-2729. Doi.org/10.1002/ece3.664
7. Ennos, R. A., 2014. Resilience of forests to pathogens: An evolutionary ecology perspective. Forestry, 88(1): 41-52. Doi.org/10.1093/forestry/cpu048
8. Fady, B., Cottrell, J., Ackzell, L., Alía, R., Muys, B., Prada, A., González-Martínez, S. C., 2015. Forests and global change: What can genetics contribute to the major forest management and policy challenges of the twenty-first century? Regional Envi-ronmental Change, 16(4): 927-939. Doi.org/10.1007/s10113-015-0843-9

9. Farr, T. G., Rosen, P. A., Caro, E., Crippen, R., Duren, R., Hensley, S., Kobrick, M., Paller, M., Rodriguez, E., Roth, L., Seal, D., Shaffer, S., Shimada, J., Umland, J., Werner, M., Oskin, M., Burbank, D., Alsdorf, D., 2007. The shuttle radar topography mission. Reviews of Geophysics, 45(2). Doi.org/10.1029/2005rg000183
10. Gamelin, B. L., Feinstein, J., Wang, J., Bessac, J., Yan, E., Kotamarthi, V. R., 2022. Projected U.S. drought extremes through the twenty-first century with vapor pressure deficit. Scientific Reports, 12(1). Doi.org/10.1038/s41598-022-12516-7
11. Giorgi, F., Lionello, P., 2008. Climate change projections for the Mediterranean region. Global and Planetary Change, 63(2-3): 90-104. Doi.org/10.1016/j.gloplacha.2007.09.005
12. Gray, L. K., Hamann, A., John, S., Rweyongeza, D., Barnhardt, L., Thomas, B. R., 2016. Climate change risk management in Tree Improvement Programs: Selection and movement of genotypes. Tree Genetics and Genomes, 12(2). Doi.org/10.1007/s11295-016-0983-1
13. Lu, P., Parker, W. H., Cherry, M., Colombo, S., Parker, W. C., Man, R., Roubal, N., 2014. Survival and growth patterns of white spruce (Picea glauca [moench] Voss) rangewide provenances and their implications for climate change adaptation. Ecolo-gy and Evolution, 4(12): 2360-2374. Doi.org/10.1002/ece3.1100
14. Muñoz, C. A.U., Trujillo, F.J.V., 2020. Effects of meteorological variables on sugarcane ripening in the Cauca River Valley, Colombia. Pesquisa Agropecuária Tropical, 50. Doi.org/10.1590/1983-40632020v5060815
15. OGM, 2023. Orman Gn. Mud. Ormancılık İstatistikleri 2023 (ogm.gov.tr/tr/e-kutuphane/resmi-istatistikler). Ankara. (Accessed on 2024)
16. Öztürk, H., Şıklar, S., 2000. Türkiye Milli Ağaç Islahı ve Tohum Üretim Programı. Journal of Forest Tree Seeds and Tree Breeding Research Directorate. Ankara
17. Sen, P. K. (1968). Estimates of the regression coefficient based on Kendall’s tau. Journal of the American Statistical Associa-tion, 63(324), 1379–1389. https://doi.org/10.1080/01621459.1968.10480934
18. Thrasher, B., Maurer, E. P., McKellar, C., Duffy, P. B., 2012. Technical note: Bias correcting climate model simulated daily temperature extremes with quantile mapping. Hydrology and Earth System Sciences, 16(9): 3309-3314. Doi.org/10.5194/hess-16-3309-2012
19. Vinceti, B., Manica, M., Lauridsen, N., Verkerk, P. J., Lindner, M., Fady, B., 2020. Managing forest genetic resources as a strategy to adapt forests to climate change: Perceptions of European forest owners and managers. European Journal of Forest Research, 139(6): 1107-1119. Doi.org/10.1007/s10342-020-01311-6
20. Will, R. E., Wilson, S. M., Zou, C. B., Hennessey, T. C., 2013. Increased vapor pressure deficit due to higher temperature leads to greater transpiration and faster mortality during drought for tree seedlings common to the forest-grassland ecotone. New Phytologist, 200(2): 366-374. Doi.org/10.1111/nph.12321
21. Williams, A. P., Seager, R., Berkelhammer, M., Macalady, A. K., Crimmins, M. A., Swetnam, T. W., Trugman, A. T., Buen-ning, N., Hryniw, N., McDowell, N. G., Noone, D., Mora, C. I., Rahn, T., 2014. Causes and implications of extreme atmos-pheric moisture demand during the record-breaking 2011 wildfire season in the Southwestern United States. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 53(12): 2671-2684. Doi.org/10.1175/jamc-d-14-0053.1
22. Yin, J., Yuan, Z., Li, T., 2021. The spatial-temporal variation characteristics of natural vegetation drought in the Yangtze River Source Region, China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(4): 1613. Doi.org/10.3390/ijerph18041613
23. Yuan, W., Zheng, Y., Piao, S., Ciais, P., Lombardozzi, D., Wang, Y., Ryu, Y., Chen, G., Dong, W., Hu, Z., Jain, A. K., Jiang, C., Kato, E., Li, S., Lienert, S., Liu, S., Nabel, J. E. M. S., Qin, Z., Quine, T., … Yang, S., 2019. Increased atmospheric vapor pressure deficit reduces global vegetation growth. Science Advances, 5(8). Doi.org/10.1126/sciadv.aax1396.