Relationship among altitude, growth characteristics and cone production in Brutian pine (Pinus brutia Ten.)

Abstract

In this study, cone production, altitude and growth characteristics (height, diameter at breast height and crown diameter) were related, and also some genetics parameters were estimated. The data were collected from 150 individual trees of three natural populations sampled altitudinal (P1 260 m, P2 740 m, P3 1100 m) of Brutian pine (Pinus brutia Ten.) in Mugla-Fethiye district in 2020. Fertility variation based on cone production was found to be 1.91 for one old cones and 1.77 for two old cones in all populations. Genetic relatedness was estimated at 0.006 for one year cones and 0.005 for two year old cones in all populations. The number of effective parents was found to be 78 and 84 for one year and two year cones, respectively. As a result of the correlation analysis applied, statistically significant (p <0.05) positive relationships were determined between growth characteristics and yield of cones in general. According to the results of the Kruskal-wallis test, significant (p<0.05) differences were found between the populations in terms of cone yield. According to the stepwise multiple regression analysis results, the most effective factors in terms of cone yield at 1 year old were crown diameter (north-south), diameter at breast height and age, respectively. Crown diameter (east-west), diameter at breast height were the most effective factors on cone yield at 2 years of age, respectively.

Keywords

• Diameter
• Correlation
• Cone
• Fertility
• Regression

Kızılçamda (Pinus brutia Ten.) rakım, büyüme özellikleri ve kozalak verimi ilişkisi

Abstract

Çalışmada, Muğla-Fethiye yöresinde yayılış gösteren doğal kızılçam (Pinus brutia Ten.) popülasyonları incelenmiştir. Üç yükselti basamağından (P1 260 m, P2 740 m, P3 1100 m), 150 bireye ait, 2020 yılı içerisinde toplanan veriler ışığında, kozalak verimi, rakım ve büyüme özellikleri arasındaki ilişkiler belirlenmiş ve bazı genetik parametreler tahmin edilmiştir. Kozalak verimi bakımından döllenme varyasyonu tüm popülasyonlarda bir yıllık kozalaklar için 1.91, iki yıllık kozalaklar için 1.77 olarak bulunmuştur. Akrabalık derecesi, tüm popülasyonlarda, bir yıllık kozalaklar için 0.006, iki yıllık kozalaklar için 0.005 olarak tahmin edilmiştir. Etkili ebeveyn sayısı ise bir ve iki yıllık kozalaklar için sırasıyla 78 ve 84 olarak bulunmuştur. Uygulanan korelasyon analizi sonucunda büyüme özellikleri ile kozalak verimi arasında genel olarak istatistiksel bakımdan anlamlı (p<0.05) pozitif ilişkiler belirlenmiştir. Kruskal-wallis testi sonuçlarına göre kozalak verimi bakımından popülasyonlar arasında anlamlı (p<0.05) farklılıklar tespit edilmiştir. Aşamalı çoklu regresyon analizi sonucuna göre, 1 yaşında kozalak verimi bağlamında en etkili olan faktörler sırasıyla taç çapı (kuzey-güney), göğüs yüksekliği çapı ve yaş olmuştur. 2 yaşında kozalak verimi üzerinde en etkili olan faktörler sırasıyla taç çapı (doğu-batı) ve göğüs yüksekliği çapı olarak bulunmuştur.

Keywords

• Çap
• Korelasyon
• Kozalak
• Döllenme
• Regresyon

References

1. Afonso, A., Gonçalves, A.C., Pereira, D.G., 2020. Pinus pinea (L.) nut and kernel productivity in relation to cone, tree and stand characteristics. Agroforestry Systems, 94(5): 2065-2079.
2. Akkemik, Ü., 2010. Ağaç Fizyolojisi Ders Notları. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi, İstanbul.
3. Almqvist, C., Jansson, G., Sonesson, J., 2001. Genotypic correlations between early cone-set and height growth in Picea abies clonal trials. Forest Genetics, 8(3): 197-204.
4. Ata, C., 1995. Silvikültür Tekniği. Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Yayınları, Bartın.
5. Atay, İ., 1971. Tabii gençleştirmenin başarılı veya başarısız oluşuna etki yapan en önemli faktörler üzerinde açıklamalar. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 21(2): 7-20.
6. Bila, A.D., 2000. Fertility variation and its effects on gene diversity in forest tree populations. Ph.D, Dissertation, Swedish University of Agricultural Science, Umeå, Sweden.
7. Bilir, N., Prescher, F., Ayan, S., Lindgren, D., 2006. Growth characters and number of strobili in clonal seed orchards of Pinus sylvestris. Euphytica, 152(2): 293-301.
8. Bilir, N., Özel, H.B., 2017a. Fertility variation in a natural stand of Taurus cedar (Cedrus libani A. Rich.). International Forestry and Environment Symposium (IFES), 7-10 November, Trabzon, p.201.

9. Bilir, N., Cetinkaya, D., Cercioglu, M., 2017b. Interaction between cone production and growth traits in a Mediterranean cypress (Cupressus sempervirens L.) plantation. Seed Orchard Conference, Balsta, Sweden, 4-6 September. pp. 64.
10. Bilir, N., Kang, K. S., 2021. Fertility variation, seed collection and gene diversity in natural stands of Taurus cedar (Cedrus libani). European Journal of Forest Research, 140(1): 199-208.
11. Bhumibhamon, S., 1978. Studies on scots pine seed orchards in Finland with special emphasis on the genetic composition of the seed. Communicationes Instituti Forestalis Fenniae, Helsinki.
12. Boydak, M., Dirik, H., Çalıkoğlu, M., 2006a. Kızılçamın (Pinus brutia Ten.) Biyolojisi ve Silvikültürü. OGEM-Vakfı Yayınları, Ankara.
13. Boydak, M., Dirik, H., Çalıkoğlu, M., 2006b. Biology and silviculture of Turkish red pine (Pinus brutia Ten.). Ormancılığı Geliştirme ve Orman Yangınları ile Mücadele Hizmetlerini Destekleme Vakfı Yayınları, Ankara.
14. Bradley, J. V., 1982. The insidious L-shaped distribution. Bulletin of the Psychonomic Society, 20(2): 85-88.
15. Climate-Data., 2020. Fethiye iklim. https://tr.climate-data.org/asya/tuerkiye/mugla/fethiye-26353, Erişim: 27.11.2020.
16. Çerçioğlu, M., 2013. Osmaniye yöresi Halep çamı (Pinus halepensis Mill.) popülasyonlarında kozalak verimi. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
17. El-Kassaby, Y. A., 1995. Evaluation of tree-improvement delivery system: factors affecting genetical potential. Tree Physiology, 15(7-8): 545-550.
18. Google Maps, 2020. Google maps. https://www.google.com/maps/place/Babadağ, Erişim: 27.11.2020.
19. Günel, A., 1981. Orman Hasılat Bilgisi Ders Notları. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi, İstanbul.
20. Hannerz, M., Aitken, S., Ericsson, T., Ying, CC., 2001. Inheritance of strobili production and genetic correlation with growth in lodgepole pine. International Journal of Forest Genetics, 8(4): 323-329.
21. Kang, K.S., Lindgren D., 1999. Fertility variation among clones of Korean pine (Pinus koraiensis S. et Z.) and its implications on seed orchard management. Forest Genetics, 6(3): 191-200.
22. Kang, K.S., 2001. Genetic gain and gene diversity of seed orchard crops. Ph.D Dissertation, Swedish University of Agricultural Science, Umeå, Sweden.
23. Kang, K.S., Bila, A.D., Harju A.M., Lindgren, D., 2003. Fertility variation in forest tree populations. Forestry, 76(3): 329-344.
24. Keleş, H., 2015. Mersin yöresi keçiboynuzu (Ceratonia siliqua L.) popülasyonlarında tohum-meyve verimi ile büyüme özellikleri etkileşimi. Doktora Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
25. Kennedy, J.J., Bush, A.J., 1985. An introduction to the design and analysis of experiments in behavioral research. University Press of America.
26. Kozlowski, T.T., 1971. Growth and development of trees. Volume II: Cambial Growth, Root Growth and Reproductive Growth. Academic Press.
27. Kozlowski, T.T., Pallardy, S.G., 1997. Growth control in woody plants. Academic Press, San Diego.
28. Lindgren, D., Mullin, T.J., 1998. Relatedness and status number in seed orchard crops. Canadian Journal of Forest Research, 28(2): 276-283.
29. Miles, J., Banyard, P. 2007. Understanding and using statistics in psychology: A practical introduction or how I came to know and love the standart error. London, UK: SAGE Publications Ltd.
30. Mutke, S., Gordo, J., Gil, L., 2005. Cone yield characterization of a stone pine (Pinus pinea L.) clone bank. Silvae Genetica, 54(1-6): 189-197.
31. Nicodemus, A., Varghese, M., Nagarajan, B., Lindgren, D., 2009. Annual fertility variation in clonal seed orchards of teak (Tectona grandis L.f.) and its impact on seed crop. Silvae Genetica, 58(1-6): 85-93.
32. Nikkanen, T., Ruotsalainen, S., 2000. Variation in flowering abundance and impact on the genetic diversity of the seed crop in a Norway spruce seed orchard. Silva Fennica, 34(3): 205-222.
33. Odabaşı, T., 1990. Lübnan Sediri (Cedrus libani A. Rich.)’nin Kozalak ve Tohumu Üzerine Araştırmalar. Orman Genel Müdürlüğü Yayınları, Ankara.
34. Orman Genel Müdürlüğü (OGM), 2015. Türkiye Orman Varlığı. Orman Genel Müdürlüğü Yayını, Ankara.
35. Özdamar, K., 1999. Paket Programlar İle İstatistiksel Veri Analizi. Kaan Kitabevi, Eskişehir.
36. Özel, H.B., Bilir, N., 2016. Fertility variation in two populations of taurus cedar (Cedrus libani Rich.). Pakistan Journal of Botany, 48: 1129-1132.
37. Roeder, K., Devlin, B., Lindsay, B.G., 1989. Application of maximum likelihood methods to population genetic data for the estimation of individual fertilities. Biometrics, 45: 363-379.
38. Saatçioğlu, F., 1971. Orman Bakımı. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, İstanbul.
39. Savolainen, O., Karkkainen, K., Harju, A., Nikkanen, T., Rusanen, M., 1993. Fertility variation in Pinus sylvestris: A test of sexual allocation theory. Amererican Journal of Botany, 80(9): 1016-1020.
40. Schmidtling, R.C., 1981. The inheritance of precocity and its relationship with growth in loblolly pine. Silvae Genetica, 30: 188-192.
41. Shea, K.L., 1987. Effects of population structure and cone production on out crossing rates in engelmann spruce and subalpine Fir. Evolution, 41(1): 124-136.
42. Stevens, J. P., 2009. Applied Multivariate Statistics for the Social Sciences 5th (Fifth) Edition. United States: Taylor and Francis Group, LLC.
43. Thode, H.C., 2002. Testing for Normality. United States: Marcel Dekker, Inc.
44. Varghese, M., Kamalakannan, R., Nicodemus, A., Lindgren, D., 2008. Fertility variation and its impact on seed crops in seed production areas and a natural stand of teak in southern india impact of fertility variation on gene diversity and drift in two clonal seed orchards of teak (Tectona grandis Linn. f.). Euphytica, 160(1): 131-141.
45. Wells, C.S., Heintze, J.M., 2007. Dealing with assumptions underlying statistical tests. Psychology in the schools, 44(5): 495- 502.
46. Xie, C.Y., Knowles, P., 1992. Male fertility variation in an open-pollinated plantation of Norway spruce (Picea abies). Canadian Journal of Forest Research, 22(10): 1463-1468.
47. Yazici, N., Bilir, N., 2017. Aspectual fertility variation and its effect on gene diversity of seeds in natural stands of taurus cedar (Cedrus libani A. Rich.). International Journal of Genomics, 2960624, 1-5.
48. Zobel, B., Talbert, J., 1984. Applied Forest Tree Improvement. John Wiley and Sons, New York.