Mapping the Plant Hardiness and Heat Zone at Turkey Scale by Geographic Information System

Öz

Climatic factors are of great importance in plant growth. Temperature is leading fator amng all. This study was aimed to produce maps showing lower and upper temperature limits required for the production of fruit, vegetable, ornomental plants, and forest trees. In developed countries, these studies have started for a long time and the data have been updated using geograpgical information systems techniques. Production of maps for low and high temperature resistance regions of plants by new technologies is important for more productive use of the country resources. In this study, database was prepared by using low and high temperature parameters of 250 climate stations between 1975 and 2010. Eighteen class plant hardiness zone and 10-class plant heat zone maps of Turkey were produced reflecting topography and altitude impacts. Thus growers who have trades with abroad will communicate their counterparts more accuretly. People who deals with plant protection will also benefit from the Plant protection people will also benefit from the map to evaluate the pest risk

Anahtar Kelimeler

• Number of maximum temperature is more than 30°C; minimum temperature of a year; plant hardiness zone; plant heat zone; interpolation mapping

Bitkilerin Sıcağa ve Soğuğa Dayanıklılık Bölgelerinin Türkiye Ölçeğinde Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Haritalanması

Öz

Bitki yetiştiriciliğinde iklimsel faktörler büyük önem arz etmektedir. Bunların başında sıcaklık faktörü gelmektedir. Bu nedenle bu çalışmada sıcaklık parametresi ele alınmış, ülkemizde meyve, sebze, süs bitkileri ve orman ağaçları gibi alanlarda yetiştiricilik yapanların kullanabilecekleri bitkisel üretimde önemli olan sıcaklıkla ilgili alt ve üst sınır değerlerinin dağılımını gösteren haritaların üretilmesi amaçlanmıştır. Gelişmiş ülkelerde bu çalışmalar uzun yıllar önce başlamış ve coğrafi bilgi sistemleri teknikleri de kullanılarak geliştirilmiştir. Bitkiler için çok düşük ve çok yüksek sıcaklıkların dağılımını gösteren haritaların yeni teknolojilerle üretilmesi, ülke kaynaklarının daha verimli bir şekilde kullanılmasını sağlaması açısından önemlidir. Bu çalışmada, 250 iklim istasyonun 1975-2010 yılları arası, düşük ve yüksek sıcaklık parametreleri kullanılarak veri tabanı hazırlanmış, topoğrafya ve yükseltinin de etkisi yansıtılarak Türkiye için 18 sınıflı bitkilerin soğuğa ve 10 sınıflı sıcağa dayanıklılık bölge haritaları üretilmiştir. Böylece yetiştiriciler kendi bölgelerinin riskli sıcaklık aralığını bu haritalardan öğrenerek daha doğru tür ve çeşit seçimi yapabileceklerdir. Bunun sonucunda yurtdışı ile fidan ticareti yapan yerli şirketler ürünlerin zarar görmeyeceği sıcaklık değerine sahip bölge konusunda dünya ülkeleri ile aynı dili konuşabileceklerdir. Aynı zamanda bitki koruma uzmanları da zararlı risk analizi çalışmalarında üretilen bu haritalardan faydalanabileceklerdir.

Anahtar Kelimeler

• Bitki sıcağa dayanıklılık bölgeleri; bitki soğuğa dayanıklılık bölgeleri; günlük sıcaklık 30°C üzeri gün sayısı; tahmin haritalama; yıllık en düşük sıcaklık

Kaynakça

1. Ağaoğlu S., Çelik H., Çelik M., Fidan Y., Gülşen Y., Günay A., Halloran N., Köksal İ. ve Yanmaz R., 1997. Genel Bahçe Bitkileri, A.Ü. Ziraat Fakültesi Eğitim, Araştırma ve Geliştirme Vakfı Yayınları No:4. Ankara
2. Anonim, 1997. ASHS, Plant Heat-Zone Map. American Society for Horticulture Science. Virginia,USA(http://www.ahs.org/gardening-resources/gardening-maps/heat-zone-map) (Erişim tarihi: 1.12.2015)
3. Anonim, 2001. Guide to climatological practices (No:100). World Meteorological Organization (WMO), Geneva, Switzerland
4. Anonim, 2012. USDA Plant Hardiness Zone Map. "Agricultural Research Service." US Department of Agriculture 3 (http://planthardiness.ars.usda.gov/PHZMWeb/Default.aspx) (Erişim tarihi: 15.11.2012)
5. Anonim, 2014a. The Garden.org Plants Database/ Details.http://www.garden.org/ plantfinder/index.php?keyword=&sort=botanical&type=AN&hardiness=07&moisture=&light=&heightRange=&shape=&soil_condition=&q=search&search.x=64&search.y=3 (Erişim tarihi: 01.10.2014
6. Anonim, 2014b. The United States National Arboretum. Indicator plant examples. Listed by zone. http://www.usna.usda.gov /Hardzone/hrdzon4.html(Erişim tarihi:1.10.2014)
7. Anonim, 2016. TUİK. 2015-2016 İstatistik Tablolar. Yıllara göre dış ticaret. Fasıllara göre İhracat. http://www.tuik.gov.tr/ PreTablo.do?alt_id=1046. (Erişim tarihi. 03.03.2016)
8. Aslantaş R., Karakurt H., Karakurt Y., 2010. Bitkilerin Düşük Sıcaklıklara Dayanımında Hücresel ve Moleküler Mekanizmalar. Journal of Agricultural Faculty of Atatürk University, 41(2): 157-167

9. Aydınoğlu A. Ç., 2003. İnternet Tabanlı CBS Uygulaması: Trabzon İli Örneği. Türk Mühendis ve Mimar Odaları Birliği Harita ve Kadastro Mühendisleri Odası, 9:305-314
10. Atalay İ., 2011.Türkiye’nin İklim Koşulları. Türkiye İklim Atlası. İnkilap Yayınları, s. 9-54
11. Bray E. A., Bailey-Serres J., and Weretilnyk E. , 2000. Responses to abiotic stresses. In: Buchanan B, Gruissem W, Jones R (Eds), Biochemistry and molecular biology of plants, pp. 1158-1203
12. Burke J. J., 1990. High Temperature Stress and Adaptaiton in Crops, In: Alscher, RG, Cummings JR (Eds), Stress Response in Plants: Adaptation and Acclimation Mechanisms, pp. 295-309, Wileyliss, New York
13. Büyük İ., Soydam-Aydın S. ve Aras S., 2012. Bitkilerin Stres Koşullarına verdiği Moleküler Cevaplar. Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi, 69 (2): 97-110
14. Cathey H.M., 1990. USDA Plant Hardiness Zone Map. USDA Misc. Publ. 1475. (http://www.usna.usda.gov/Hardzone/hzm-ne1.html) (Erişim tarihi: 15.11.2015)
15. Cathey H.M. and Heriteau J. ,1990 . Mapping it out. Amer. Nurseryman, 171(5):55-59 and 1-63
16. Cox G.W. and Atkins M.D., 1979. Agricultural Ecology. Printed in the United States of America, pp. 721
17. Daly C., Widrlechner M.P., Halbleib M.D., Smith J.I. and Gibson W.P., 2012. Development of New USDA Plant Hardiness Zone Map fort he United States. Journal of Applied Meteorology and Climatology, Volume 51:242-264
18. DeGaetano A.T. and Shulman M.D., 1990. A climatic classification of plant hardiness in the United States and Canada .Agric. For. Meteor., 51:333-351
19. De Pauw E., 2005. “Monitoring Agricultural Drought in the Near East”, in: V.K. Boken, A.P. Cracnell and R.L. HEATHCOTE (eds.), Monitoring and Predicting Agricultural Drought: A Global Study, Oxford University Press, New York, Chepter 16, pp. 208-224
20. Dawson I., 1991. Plant Hardiness Zones for Australia. Aust. Hort., 90(8):37-39
21. Del Tredici P., 1990. The new USDA plant hardiness zone map. Arnoldia, Vol.50, No:3, pp. 16-20
22. Donadieu P., 1986. Geographical determination of the cold hardiness of plants. P.H.M.- Revue Horticole. No: 272, pp. 13-17
23. Ellis D., 2003. The USDA Plant hardiness zone map, 2003 edition. Amer. Gard. 82(3):30-35
24. Eser D., 1986. Tarımsal Ekoloji. A. Ü. Ziraat Fakültesi Yayınları: 975, Ders Kitabı:287, Ankara
25. Farr T.G. and Kobrick M., 2000. Shuttle radar topography mission produces a wealth of data, Eos Trans. AGU, 81(48):583-585
26. Farr T.G., Rosen P.A., Caro E., Crippen R., Duren R., Hensley S., Kobrick M., Paller M., Rodriguez E. And Roth L., 2007. The Shuttle Radar Topography Mission, Rev Geophys., 45, RG2004, doi: 10.1029/2005RG000183. An edited version of this paper was published by AGU. Copyright 2007 American Geophysical Union
27. Giddings E.L. and Esparza S.M., 2005. Plant Heat Zones of Mexico. Revista Chapingo Serie Horticulture 11(2):365-369
28. Güçlü K., 1994. Soğuk İklim Bölgelerinde Ağaç Yetiştiriciliği. Journal of the Faculty of Agriculture, 25(1):118-126
29. Hutchinson M.F., 1995. Interpolating mean rainfall using thin plate smoothing splines. International Journal of Geographic Information Systems 9: 385-403
30. Kalaycı Ş., 2009. SPSS Uygulamalı Çok Değişkenli İstatistik Teknikleri. Asil Yayın Dağıtım, Ankara, pp. 74-79 and 115-120
31. Kincer J.B., 1928. Atlas of American Agriculture-Climate: Temperature, Sunshine and Wind. U.S. Goverment Printing Office, pp. 34
32. Küden Ayzın, Küden Ali, Paydaş S, Kaşka N, ve Imrak B., 1998. Bazı iklim Meyve Tür ve Çeşitlerinin Soğuğa Dayanıklılığı Üzerinde Çalışmalar. Tr. J. Of Agriculture and Forestry. 22, pp. 101-109
33. Magarey R.D., Borchert D.M., Schegel J.W., Sentelhas P.C. and Reichardt K., 2008. Global plant hardiness zones for phytosanitary risk analysis. Universidade de Sao Paulo, Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" (ESALQ), Piracicaba, Brazil, Scientia Agricola, 2008, 65, Special, pp. 54-59
34. McCoy J.and Johnston K., 2001. Environmental systems research institute. Using ArcGIS spatial analyst: GIS by ESRI. Environmental Systems Research Institute
35. McKenney D.W., Hutchinson F.M., Kesteven L.J., and Venier L.A., 2001. Canada’s plant hardiness zones revisited sing modern climate interpolation techniques. Can. J. Plant Sci. 81:129-143
36. Öztürk D. ve Batuk F., 2010. Meteorolojik verilerin CBS ve Çok Değişkenli İstatistiksel Analiz Yöntemleriyle Konumsal Enterpolasyonu. Uluslararası Katılımlı “Meteoroloji Sempozyumu, Devlet Meteoroloji Genel Müdürlüğü, Ankara, s. 27-28
37. Uyanık M., Kara M.Ş., Gürbüz B. ve Özgen Y., 2013. Türkiye’de Bitki Çeşitliliği ve Endemizm. Ekoloji 2013 Sempozyumu, Tekirdağ. 02-04
38. Paulsen G.M., 1994. High temperature response of crop plants. Physiology and determination of crop yield (physiologyandde), pp. 365-389
39. Rehder A., 1927. Manual of cultivated trees and Shurbs. Macmillan, pp. 209
40. Scebba F., Sebastiani L., and Vitagliano C., 1998. Changes in activity of antioxidative enzymes in wheat (Triticum aestivum) seedlings under cold acclimation. Physiologia Plantarum, 104(4):747-752
41. Szalai G., Jvea T., Paldi E.and Dubacq J.P., 2001. Changes in the fatty acid unsaturation after hardening in wheat chrosome substitution lines with different cold tolerance. J. Plant Physiol., 158: 663-666
42. Türkeş M., 2010. 29. Bölüm İklimlerin Sınıflandırılması. Klimatoloji ve Meteroloji. Kriter Yayın, 63:559-574, İstanbul
43. Vagujfalvi A., Kerepesi I., Galiba G., Tischner T. and Sutka J., 1999. Frost hardiness depending on carbohydrate changes during cold acclimation in wheat. Plant Sci., 144:85-92
44. Widrlechner M. P., 1997. Hardiness zones in China Color map. USDA-ARS North Central Regional Plant Introduction Station, Ames, Iowa
45. Wyman D. and Flint H.L., 1985. Plant Hardiness-zone maps. Arnoldia, 45(4): 32-34
46. Yazıcı K., Dal B. ve Baktır İ., 2001. Meyve Yetiştiriciliğinde Don ve Soğuk Zararının Etki Mekanizmaları. Derim, 18(4):169-179
47. Yıldız M. ve Terzi H., 2007. Bitkilerin Yüksek Sıcaklık Stresine Toleransının Hücre Canlılığı Ve Fotosentetik Pigmentasyon Testleri İle Belirlenmesi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 23 (1-2): 47-60
48. Yılmaz O. Y. and Tolunay D., 2012. Distribution of the majör forest tree species in Turkey within spatially interpolated plant heat and hariness zone maps. Forest - Biogeosciences and Forestry (2012) 5:83-92
49. Yücel M. ve Babuş D., 2005. Doğa Korumanın Tarihçesi ve Türkiye’deki Gelişmeler. Doğu Akdeniz Ormancılık Araştırma Müdürlüğü DOA Dergisi (Journal of DOA), Sayı:11, s.151-175