Relationships among forest vegetation, plant diversity and some environmental factors in Türkmen Mountain (Eskişehir-Kütahya, Turkey)

Abstract

The aim of this study is to determine the vascular plant diversity of forest vegetation in Türkmendağ and to reveal vegetation-environmental relationships. The sampling was done using the Braun-Blanquet method in 95 grids. Two subplots were sampled in each grid.  Plant groups were determined by hierarchical classification clustering analysis. The relations between plant groups and environmental variables were examined by non-parametric test statistics. Alpha, beta and gamma (α, β, γ) values, which are the species diversity indices of plant groups and sample areas were calculated. The interrelationships among the diversity components (α, β_w and γ) of the sample areas, and the site factors were analysed by regression tree method. The best regression tree model was built by tree layer, shrub layer, slope, RI, limestone and altitude respectively. According to statistical analysis, the same variables played dominant roles for the distribution of plant groups. When we evaluate all three plant species diversity components together, plant groups endowed with the highest species diversity are Group 1, Group 2, Group 4 and Group 8. 

Keywords

• Species diversity
• diversity components
• forest vegetation
• site factors

Türkmendağı orman vejetasyonu ve bitki çeşitliliği ile bazı yetişme ortamı faktörleri arasındaki ilişkiler (Eskişehir-Kütahya, Türkiye)

Abstract

Çalışmanın amacı, Türkmendağ’ı orman vejetasyonunun vasküler bitki çeşitliliğini örnek alanlar ve bitki grupları itibarıyla belirlemek ve bu grupların bazı çevresel faktörler ve meşcere parametrelerine göre ilişkilerini ortaya çıkarmaktır. Vejetasyon örneklemesi için Braun-Blanquet yöntemi kullanılmıştır. Örneklemeler 100 x 100 m²’lik 95 grid (100x100 m2) içindeki 2 alt örnek alanda gerçekleştirilmiştir. Bitki grupları, hiyerarşik sınıflandırma kümeleme analiziyle belirlenmiştir. Bitki gruplarıyla çevresel değişkenler arasındaki ilişkiler parametrik olmayan testlerle analiz edilmiştir. Bitki gruplarının ve örnek alanların alfa, beta ve gama tür çeşitlilik indisleri hesaplanmıştır. Örnek alanların α, β_w ve γ çeşitlilik değerleri ile yetişme ortamı faktörleri arasındaki ilişkiler regresyon ağacı yöntemiyle analiz edilmiş ve en yüksek açıklama payına sahip model değişkenleri ağaç ve çalı katı örtüşü bulunmuştur. Daha sonra eğim, radyasyon indeksi, kireçtaşı ve yükselti modelde yeterli kabul edilebilecek açıklama payına sahip değişkenler olarak belirlenmiştir. İstatistiksel analiz sonuçlarına göre bitki gruplarının dağılımında da aynı değişkenlerle önemli ilişkiler bulunmuştur. Her üç bitki tür çeşitliliği bileşenleri birlikte değerlendirildiğinde en fazla tür çeşitliliğine sahip bitki grupları Grup 1, 2, 4 ve grup 8 olmuştur.

Keywords

• Tür çeşitliliği
• çeşitlilik bileşenleri
• orman vejetasyonu
• yetişme ortamı faktörleri

References

1. Moody, A., Meentemeyer, R. K., 2001. Environmental factors influencing spatial patterns of shrub diversity in chaparral, Santa Ynez Mountains, California. Journal of Vegetation science 12(1), 41-52.
2. Aertsen, W., Kint, V., Van Orshoven, J., Özkan, K., Muys, B., 2010. Performance of modelling techniques for the prediction of forest site index: a case study for pine and cedar in the Taurus mountains. XIII World Forestry Congress, 18 – 23 October 2009, Buenos Aires, Argentina.
3. Akman, Y., Daget, P. H., 1971. Quelques Aspects Synoptiques des Climats de la Turquie. La Géoggraphie: bulletin de la Scciété de géographie 5(3): 269-300.
4. Akman, Y., Barbéro, M., Quézel, P., 1979. Contribution a’l’étude de da dégétation forestiére d’anatolie Méditerranéenne. Phytocoenologia 5(2): 189-276.
5. Akman, Y., 1999. İklim ve Biyoiklim (Biyoiklim Metodları ve Türkiye İklimleri). Kariyer Matbaacılık, Ankara.
6. Akman, Y., Ketenoğlu, O., Geven, F., 2001. Vejetasyon Ekolojisi ve Araştırma Metodları. Ankara.
7. Braun-Blanquet, J., 1932. Plant Sociology (Translated: Fuller, D. G. and Conard S. H. 1983). West Germany.
8. Breiman, L., Friedman, J., Olshen R., Stone, C.J., 1984. Classification and Regression Trees. Wadsworth, Belmont.

9. Brewer, S.W., Rejmánek, M., Webb, M.A.H., ve Fine, P.V.A., 2003. Relationships of phytogeography and diversity of tropical tree species with limestone topography in southern Belize. Journal of Biogeography 30(11): 1669–1688.
10. Chytrý, M., Danihelka J., Axmanová I., Božková, J., Hettenbergerova, E. , Li, C-F., Rozbrojová Z., Sekulová, L., Tichý, L., Vymazalová, M., Zeleny, D., 2010. Floristic diversity of an eastern Mediterranean dwarf shrubland: the importance of soil pH. Journal of Vegetation Science 21(6): 1125–1137.
11. Davis, P. H., 1965-1985. Flora of Turkey and the East Aegean Islands. Edinburg University Press, Vol: 1-9, Edinburg.
12. Davis, P. H., Mill, R. R., Tan, K., 1998. Flora of Turkey and the East Aegean Islands (Supplement 1). Edinburg University Press, Vol: 10, Edinburg.
13. Duran A., Ocak, A., 2005. Hesperis turkmendaghensis (sect. Hesperis) (Cruciferae/Brassicaceae), a new species from the Central Anatolia region, Turkey. Botanical journal of the Linnean Society 147(2): 239-247.
14. Ehrlich, P.R., 1991. Biodiversity studies: science and policy. Science 253(5021): 758-762.
15. Fontaine, M., Aerts, R., Özkan, K., Mert, A., Gülsoy, S., Süel, H., Waelkens, M., Muys, B., 2007. Elevation and exposition rather than soil types determine communities and site suitability in Mediterranean mountain forests of southern Anatolia, Turkey. Forest Ecology and Management 247((1-3): 18-25.
16. Gimaret-Carpentier, C., Pélissier, R., Pascal, J.P., Houllier, F., 1998. Sampling strategies for the assessment of tree species diversity. Journal of Vegetation Science 9(2): 161-172.
17. Gould, W.A., Walker, M.D., 1999. Plant communities and landscape diversity along a Canadian Arctic river. Journal of Vegetation Science 10(4): 537-548.
18. Göktürk, R.S., Sümbül, H., 2014. A taxonomic revision of the genus Cephalaria (Caprifoliaceae) in Turkey. Turk Journal of Botany 38(5): 927-968.
19. Gupta, A., Joshi, S.P., Manhas, R.K., 2008. Multivariate analysis of diversity and composition of weed communities of wheat fields in Doon Valley. India, Tropical Ecology 49(2): 103-112.
20. Gülsoy, S., Özkan, K., 2008. Tür çeşitliliğinin ekolojik açıdan önemi ve kullanılan bazı indisler. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 1: 168-178.
21. Güner, A., Özhatay, N., Ekim, T., Başer, K.H.C., 2000. Flora of Turkey and the East Aegean Islands (Supplement 2). Edinburg University Press, Vol: 11, Edinburg.
22. Güner, Ş.T., 2008. Bozkıra Geçiş Bölgesindeki Sarıçam (Pinus sylvestris L. ssp. hamata (Steven) Fomin.) Ormanlarının Gelişimi ile Bazı Yetişme Ortamı Özellikleri Arasındaki İlişkiler, Çevre ve Orman Bakanlığı, Orman Toprak ve Ekoloji Araştırmaları Enstitüsü Müdürlüğü Yayını, Bakanlık Yayın No: 358, Müdürlük Yayın No: 3, 41 s., Eskişehir.
23. Güner, Ş.T., Özkan, K., Yücel, E., 2011. Sarıçam ormanlarının verimliliği ile vejetasyon ve tür çeşitliliği arasındaki ilişkiler: Türkmen Dağı örneği. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 12(1): 1-6.
24. Hammer, Ø., Harper, D.A.T., Ryan, P.D., 2001. “Past: paleontological statistics software package for education and data analysis”, Palaeontologia Electronica, 4(1).
25. Hennekens, S.M., Schaminee, J.H.J., 2001. TURBOVEG a comprehensive data base management system for vegetation data. Journal of vegetation science 12(4): 589–591.
26. Heydari, M., Mahdavi, A., 2009. Pattern of Plant Species Diversity in related to physiographic factors in Melah Gavan Protected Area, Iran. Asian Journal of Biological Sciences 2(1): 21-28.
27. Işık, K., 1999. Çevre Sorunları Biyolojik Çeşitlilik ve Orman Gen Kaynaklarımız, TEMA (Türkiye Erozyonla Mücadele, Ağaçlandırma ve Doğal Varlıkları Koruma Vakfı Yayınları 25, Doyuran Matbaası, İstanbul.
28. Kareiva, P., 1993. No shortcuts in new maps. Nature 365: 292-293.
29. Kavgacı, A., Carni, A., Silc, U., 2008. Bitki çosyolojisi çalışmalarında kullanılan sayısal metotlar ve bazı bilgisayar programları. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi A(2): 188-201.
30. Kavgacı, A., Başaran, S., Başaran, M. A., 2010a. Cedar forest communities in Western Antalya (Taurus Mountains, Turkey). Plant Biosystems 144(2): 271-287.
31. Kavgacı, A., Čarni, A., Tecimen, B., Özalp, G., 2010b. Diversity and ecological differentiation of oak forests in NW Thrace (Turkey). Archives of Biological Science, 62(3): 705-718.
32. Kavgacı, A., Arslan M., Bingöl M.Ü., Erdoğan N., Čarni A., 2012. Classification and phytogeographical differentiation of oriental beech forests in Turkey and Bulgaria. Biologia 67(3): 461-473.
33. Klinka, K., 1997. Plant diversity in old-growth and second-growth stands in the coastal rainforests of British Columbia. 1997. PhD Thesis. University of British Columbia.
34. Küçük, M., 1998. Kürtün (Gümüşhane) Örümcek Ormanlarının Florası ve Saf Meşcere Tiplerinin Floristik Kompozisyonu. Doğu Karadeniz Ormancılık Araştırma Enstitüsü Teknik Bülten No: 5, Trabzon, 120 s.
35. Mc Cune, B., Mefford, M.J., 2006. PC-ORD 5, Multivariate analysis of ecological data. MjM Sofware Design, Gleneden Beach, Oregon.
36. McMaster, R.T., 2005. Factors influencing vascular plant diversity on 22 islands off the coast of eastern North America. Journal of Biogeography 32(3): 475–492.
37. Moisen, G. G., Frescino, T. S., 2002. Comparing five modelling techniques for predicting forest characteristics. Ecological Modelling 157(2-3): 209-225.
38. Negiz, M.G., Gülsoy, S., Özkan, K., 2015. Orman ekosistemlerinde tür çeşitlilik bileşenlerinin belirlenmesinde kullanılabilecek bir arazi envanter yaklaşımı. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 19(2): 198-204.
39. Ocak, A., Hüner, G., Ataşlar, E., 2008. The flora of Kalabak basin (Eskişehir, Turkey). Turk Journal of Botany 32(5):381-410.
40. Özdamar, K., 2009. Paket Programlar ile İstatistiksel Veri Analizi, 7. Baskı, Kaan Kitabevi, Eskişehir.
41. Özkan, K., 2002. Türler arası birlikteliğin interspesifik korelasyon analizi ile ölçümü. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi A(2): 71-78.
42. Özkan, K., 2006. Beyşehir Gölü Havzası Çarıksaraylar yetişme ortamı yöreler grubunda fizyografik yetişme ortamı faktörleri ile ağaç ve çalı tür çeşitliliği arasındaki ilişkiler analizi. Anadolu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7(1): 157-16.
43. Özkan, K., Kantarcı, M.D., 2008. Beyşehir Gölü Havzası’nın orman yetişme ortamı alt bölgeleri ve yöreleri grupları. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, A(2): 123-135.
44. Özkan K., 2010. Orman ekosistem çeşitliliği haritalama çalışmaları için ekolojik alan çeşitliliğinin belirlenmesi üzerine bir öneri. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi A(2): 136-148.
45. Özkan, K., Negiz, G.M., 2011. Isparta Yukarıgökdere Yöresi’ndeki odunsu vejetasyonun hiyerarşik yöntemlerle sınıflandırılması ve haritalanması. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 12(1): 27-33.
46. Özkan, K., 2016. Biyolojik Çeşitlilik Bileşenleri(Alfa, Beta ve Gama) Nasıl Ölçülür? Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Yayın No: 98, Isparta.
47. Pausas, J.G., 1994. Species richness patterns in the understorey of Pyrenean Pinus sylvestris forest. Journal of Vegetation Science 5(4): 517-524.
48. Pausas, J.G., Carreras, J., 1995. The effect of bedrock type, temperature and moisture on species richness of Pyrenean Scots pine (Pinus sylvestris L.) forests. Vegetatio 116(1): 85- 92.
49. Pausas, J.G., Austin, M.P., 2001. Patterns of plant species richness in relation to different environments: An appraisal. Journal of Vegetation Science 12(2): 153-166.
50. Pausas, J.G., Carreras, J., Ferré, A., Font, X., 2003. Coarse-scale plant species richness in relation to environmental heterogeneity. Journal of Vegetation Science 14(5): 661-668.
51. Poole, R.W., 1974. An Introduction to Quantitative Ecology. McGrawHill, Inc., New York.
52. Poulos, H.M., Taylor, A. H., Beaty, R.M., 2007. Environmental controls on dominance and diversity of woody plant species in a Madrean, Sky Island ecosystem, Arizona, USA. Plant Ecology, 193(1): 15-30.Pourmajidian, M. R., Kavian, H., 2017. Assessment of plant biological diversity and soil characteristics in the pure ash tree stand and in mixture with beech (a case study of Lavij-Noor, Iran). Journal of Forest. Science, 63(10): 443-448.
53. Prendergast, J.R., Quinn, R.M., Lawton, J.H., Eversham, B.C., Gibbons, D.W., 1993. Rare Species, the Coincidence of Diversity Hotspots and Conservation Strategies. Nature 365: 335-337.
54. Rad, J.E., Manthey, M., Mataji, A., 2009. Comprasion of Plant Species Diversity with Different Plant Communities in Decidious Forests. International Journal of Environmental Science & Technology 6(3): 389-394.
55. Sfenthourakis, S., Panitsa M., 2012. From plots to islands: species diversity at different scales. Journal of Biogeography 39(4): 750–759.
56. Simpson, E. H., 1949. Measurement of diversity. Nature 163: 688.
57. Şentürk, Ö., Ulusan, M.D., Eser, Y., Şenol, A., Özkan, K., 2013. Sultan Dağları-Çarıksaraylar Yöresi’nde vejetasyon ile yetişme ortamı faktörleri arasındaki ilişkiler. 3rd International Geography Symposium – GEOMED, Kemer-Antalya, s. 597-607.
58. Tichý L., 2002. JUICE, software for vegetation classification. Journal of Vegetation Science 13(3): 451–453.
59. Yaltırık, F., Efe, A., 1996. Otsu Bitkiler Sistematiği. II. Baskı, İstanbul Üniversitesi Yayın No: 3940, Orman Fakültesi Yayın No: 10, 518 s., İ.Ü. Basımevi ve Film Merkezi, İstanbul.
60. Whittaker, R.H., 1960. Vegetation of the Siskiyou Mountains, Oregon and California. Ecoogycal Monographs 30(3): 279-338.
61. Whittaker, R.H., 1972. Evolution and Measurement of species diversity. Taxon 2: 213-251.
62. Zohary, M., 1973. Geobotanical Foundatitons of the Middle East. Vol: 1-2, Gustav Fisher Verlag, Stuttgrad.