Predicting Impacts of Climate Change on Geographic Distribution of Origanum minutiflorum Schwarz & P. H. Davis Using Maximum Entropy Algorithm

Öz

Anahtar Kelimeler

• Biogeography,Ecological niche modelling,Global warming,Maxent

Küresel İklim Değişikliğinin Origanum minutiflorum Schwarz & P. H. Davis’in Coğrafi Dağılımına Etkisinin Maximum Entropi Algoritması ile Tahmini

Öz

Ekolojik niş modellemeleri (ENM) son yıllarda koruma planlamasının önemli bir parçası olmuştur. Ekonomik önemi olan türlerin iklim değişikliğinden nasıl etkileneceğinin belirlenmesi bu türlerin sürdürülebilir kullanımının planlanabilmesi için büyük önem taşımaktadır. Türlerin GPS kayıtları ile bu alanlara ait çevresel değişkenlerin dijital katmanları arasındaki ilişkiden yola çıkarak türlerin mevcut potansiyel yayılışları ile farklı senaryolara göre herhangi bir gelecekteki potansiyel yayılışları ENM ile tahmin edilebilmektedir. Bu çalışmamızda ekonomik öneme sahip bir endemik bitki olan ve Doğu Akdeniz’de yayılış gösteren Origanum minutiflorum Schwarz & P. H. Davis türünün iklim değişikliğinden nasıl etkileneceğinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Literatürden, arazi çalışmalarından ve GBIF (Global Biodiversity Information Facility) veri tabanından elde edilen türe ait varlık verileri ile WorldClim veri tabanından elde edilen iklimsel değişkenler kullanılmıştır. Elde edilen tüm veriler ile Maximum Entropi yaklaşımı kullanılarak türün günümüz koşullarındaki potansiyel yayılış alanları belirlenmiştir. Bunun yanı sıra, türün iklim değişiminden nasıl etkileneceğini belirlemek için beşinci IPCC raporu baz alınarak oluşturulmuş olan MIROC5 (Model for Interdisciplinary Research On Climate) iklim değişimi senaryosuna göre türün 2070 yılındaki potansiyel yayılış alanı modellenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Ekolojik niş modellemesi,Biyocoğrafya,Küresel ısınma,Maxent

Kaynakça

1. Balmford A, Bond W. 2005. Trends in the state of nature and their implications for human well-being. Ecology Letters. 8 (11), 1218-1234.
2. Brown, J.L., 2014. SDMtoolbox: a python‐based GIS toolkit for landscape genetic, biogeographic and species distribution model analyses. Methods in Ecology and Evolution, 5 (7), 694-700.
3. Carpenter G, Gillson, A.N. and Winter J. 1993. DOMAIN: a flexible modeling procedure for mapping potential distributions of plants and animals. Biodiversity and Conservation. 2, 667-680.
4. Davis, P.H., 1982. Flora of Turkey and the East Aegean Islands, Edinburgh University Press, vol.7, 300-307, Edinburgh.
5. Davis, P.H., Miller, R.R. ve Tan, K., 1988. Flora of Turkey and the East Aegean Islands, Edinburgh University Press, vol.10, 206-207, Edinburgh.
6. Ekim, T., Koyuncu, M., Vural, M., Duman, H., Aytac, Z., Adıgüzel, N., 2000. Türkiye Bitkileri Kırmızı Kitabı, Eğrelti ve Tohumlu Bitkiler. Türkiye Tabiatını Koruma Derneği, 246
7. Elith, J., Phillips, S.J., Hastie, T., Dudík, M., Chee, Y.E. ve Yates, C.J. 2011. A statistical explanation of MaxEnt for ecologists. Diversity and Distributions, 17, 43-57.
8. Grabherr, G., Gottfried, M., Pauli, H. 1994. Climate effects on mountain plants. Nature 369, 448. doi:10.1038/369448a0

9. Güner, A., Aslan, S., Vural, M. ve Babaç, M.T. (ed). 2012. Türkiye Bitkiler Listesi (Damarlı Bitkiler). Nezahat Gökyiğit Botanik Bahçesi ve Flora Araştırmaları Derneği, s. 1290. İstanbul.
10. Gür, H. 2013. The effects of the Late Quaternary glacial–interglacial cycles on Anatolian ground squirrels: range expansion during the glacial periods? Biological Journal of the Linnean Society, 109, 19-32.
11. Hasumi H. ve Emori S. 2004. K-1 coupled model (MIROC) description, K-1 technical report, 1. Center for Climate System Research, University of Tokyo, Tokyo, 34 s.
12. Hijmans, R.J., Cameron, S.E., Parra, J.L., Jones P.G. ve Jarvis, A. 2005. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas. International Journal of Climatology, 25, 1965-1978.
13. Hirzel, A.H., Hausser, J. Chessel, D. and Perrin, N. 2002. Ecological-niche factor analysis: How to compute habitat-suitability map without absence data. Ecology 83, 2027-2036.
14. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2007. Climatic Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to Fourth Assessment Report of The Intergovernmental Panel on Climate Change, editörler Solomon, S. vd., Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
15. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2013. Climate Change 2013: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, editörler T. F. Stocker vd., Cambridge University Press, Cambridge, U. K. Khanum R., Mumtaz, A.S. ve Kumar S. 2013. Predicting impacts of climate change on medicinal asclepiads of Pakistan using Maxent modeling Acta Oecologica 49, 23-31.
16. Lynch ve Lande, 1993. Evolution and extinction in response to environmental change. Editörler: Kareiva, P. M.;Kingsolver, J. G.;Huey, R. B. Biotic interactions and global change. 14. Bölüm. 559 sayfa, 234-250.
17. Medail, F. ve Verlaque, R. 1997. Ecological characteristics and rarity of endemic plants from southeast France and Corsica: Implications for biodiversity conservation. Biological Conservation, 80 (3), 269–281.
18. Millennium Ecosystem Assessment, 2005. Ecosystems and Human Well-being: Synthesis. Island Press, Washington, DC.
19. Mittermeier, R.A., Myers, N., Thomsen, J.B., Fonseca G. A. B. ve Olivieri, S., 1998. Biodiversity Hotspots and Major Tropical Wilderness Areas: Approaches to Setting Conservation Priorities, Conservation Biology, 12(3), 516–520.
20. Moiseev, P.A., Shiyatov, S.G., 2003. The use of old landscape photographs for studying vegetation dynamics at the tree line ecotone in the Ural Highlands, Russia. In: Nagy, L. (Ed.), Alpine Biodiversity in Europe. Springer-Verlag, Berlin, 423-436.
21. Özhatay, N., Koyuncu, M., Atay,S. ve Byfield, A. 1997. Türkiye’nin Doğal Tıbbi Bitkilerinin Ticareti Hakkında Bir Çalışma, Doğal Hayati Koruma Derneği, İstanbul.
22. Özhatay N, Kültür Ş, Gürdal B 2013. Check-list of additional taxa to the Supplement Flora of Turkey VI. J Fac Pharm Istanbul 43(1), 33-82.
23. Özhatay N, Kültür Ş, Gürdal B 2015. Check-list of additional taxa to the Supplement Flora of Turkey VII. J Fac Pharm Istanbul 45(1), 61-86.
24. Özhatay N, Kültür Ş, Gürdal B 2017. Check-list of additional taxa to the Supplement Flora of Turkey VIII. Istanbul J Pharm 47(1), 31-46
25. Pauli, H., Gottfried, M., Grabherr, G. 1996. Effects of climate change on mountain ecosystems: upward shifting of mountain plants. World Research Review 8, 382-390.
26. Pearson, R.G. 2007. Species’ Distribution Modeling for Conservation Educators and Practitioners. Synthesis. American Museum of Natural History. http://ncep.amnh.org.
27. Phillips, S.J., Miroslav, D., Schapire, R.E., 2004. Maxent Software for Species Distribution Modeling. http://cs.princeton.edu/∼schapire/Maxent/
28. Phillips, S.J., Anderson, R.P., Schapire, R.E., 2006. Maximum entropy modeling of species geographic distributions. Ecological Modelling 190 (3-4), 231-259.
29. Phillips S.J. 2009. A brief tutorial on Maxent. Lessons in Conservation 3, 108–135. http://biodiversityinformatics.amnh.org/open_source/maxent/
30. Pimm, S.L., Russell, G.J., Gittleman, J.L., et al., 1995. The future of biodiversity. Science. 269 (522), 347-350.
31. Temel, M. ve Tokur, S. 2009. Bati Anadolu Bölgesinde Yayılış Gösteren Origanum L. (Lamiaceae) Taksonlarının Palinolojik Özellikleri, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 8 (1), 1-6.
32. URL-1, WorldClim, 2009. Bioclimatic variables, 25.01.2018 http://www.worldclim.org/bioclim
33. URL-2, MaxEnt 3.3.3k sürümü, 2010, 13.06.2016, http://www.cs.princeton.edu/~schapire/maxent
34. Ünal, O. 2003. Antalya İçin Endemik Olan Bazı Origanum Türlerinin Bazı Biyolojik Ve Ekolojik Özelliklerinin Saptanması Üzerinde Araştırmalar. Doktora Tezi, Akdeniz Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Antalya.
35. Ünal, O. Gökçeoğlu, M. ve Topcuoğlu Ş. F. 2004. Antalya Endemiği Origanum Türlerinin Tohum Çimlenmesi Ve Çelikle Çoğaltılması Üzerinde Araştırmalar. Akdeniz Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 17(2), 135-147.
36. Walther, G.R., Post, E., Convey, P., Menzel, A., Parmesan, C., Beebee, T.J.C., Fromentin, J.M., Guldberg, O.H. ve Bairlein F., 2002. Ecological responses to recent climate change. Nature, 416, 389-395.