Geri Dön

Pollen-based quantitative reconstruction of vegetation cover in Turkey

Türkiye'de polen tabanlı kantitatif vejetasyon rekonstrüksüyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 872802
  2. Yazar: ESRA ERGİN ERDOĞMUŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HASAN NÜZHET DALFES
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Botanik, Coğrafya, Botany, Geography
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İklim ve Deniz Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yer Bilimleri Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 94

Özet

Vejetasyon, fiziksel ve kimyasal süreçler aracılığıyla iklimi etkileyen ve iklimden etkilenen iklim sisteminin hayati bir bileşenidir. Vejetasyon, enerji ve su buharı değişimlerine katkıda bulunarak bölgesel ve yerel iklim dinamiklerini hem etkiler hem de etkilenir. Vejetasyonun iklim modellerine dahil edilmesi, küresel iklim değişikliği tahminlerini geliştirir. Paleoekolojik ve paleoiklim verileri, tarihsel süreçte vejetasyon, arazi kullanımı ve iklim desenlerine dair içgörüler sağlayarak uzun vadeli değişiklikleri anlamamıza yardımcı olur. Göllerde, turba alanlarında ve bataklıklarda korunan fosil polen verileri, vejetasyon dinamiklerinin yeniden yapılandırılmasında ve anlaşılmasında esastır. Ancak, polen verilerinin yorumlanması, polen yüzdeleri ile bitki bollukları arasındaki doğrusal olmayan ilişkiler nedeniyle sınırlamalara sahiptir. Polen üretiminde taksonomik farklılıklar, yayılım ve birikim, vejetasyonun mekansal yapısındaki değişiklikler ve sediment havzasının boyutu ve türündeki farklılıklar geleneksel polen analiz yöntemlerinde dikkate alınmamaktadır. Ayrıca, bir polen kaydını yorumlamadan önce, çalışılan alanın polen kaynak alanı hakkında bir fikir sahibi olmak gerekmektedir. Bu nedenle, model tabanlı yöntemler, polenlerin vejetasyonu temsil etmesini etkileyen faktörleri düzeltmede ve polen-vejetasyon ilişkisini doğrusal hale getirmede önemli bir rol oynar. Peyzaj Yeniden Yapılandırma Algoritması (LRA), fosil polen sayımlarını kullanarak bölgesel ve yerel ölçekte vejetasyon bolluğunu niceliksel olarak yeniden yapılandırır. LRA'nın bir parçası olan REVEALS modeli, polen verilerine dayanarak geçmiş bitki örtüsünü yeniden yapılandırır ve Göreli Polen Üretkenlik tahminleri (RPP) ve polen düşme hızı değerine (FSP) dayanır. REVEALS modeli çeşitli bölgelerde uygulanmış olmasına rağmen, bölgesel özgü RPP değerlerinin eksikliği nedeniyle Akdeniz'de kullanımı sınırlıdır. Bu tezin temel amacı, geç buzul dönemi ve Holosen sırasında Güneybatı Türkiye'deki vejetasyonu anlamaktır. Bu amaca ulaşmak için, öncelikle Türkiye için RPP değerleri edinmeyi, ardından Güneybatı Türkiye'de REVEALS modelleri kullanarak niceliksel vejetasyon rekonstrüksüyonunu yapmayı hedeflemektedir. Güneybatı Anadolu'da Holosen vejetasyon değişiklikleri üzerine yapılan çalışmalar, tarım, otlatma ve yangınlar gibi artan insan etkinliklerini göstermektedir. Türkiye'nin güneybatısındaki Gölhisar Gölü, insan kaynaklı vejetasyon değişikliklerine dair palinolojik ve arkeolojik kanıtlarla zengindir. Çalışma, Oro-Akdeniz vejetasyon bölgesinde Gölhisar Gölü çevresindeki 50 km yarıçapında odaklanmaktadır. Bu alan, kızılçam, karaçam ve ardıç ormanları, yüksek dağ bozkırları ve Quercus coccifera çalılıklarını içermektedir. Örnekleme alanları, otokorelasyonu önlemek için konumlar arasında en az 1500 m mesafe olacak şekilde QGIS yazılımı kullanılarak 50 adet rastgele nokta seçilmiştir. Bu noktaların 21 tanesine eişim sağlanabilmiş ve herbirinden yosun örnekleri toplanmıştır. Arazi protokülü kapsamında bu noktalara ilişkin bitki örtüsü çalışması yapılmıştır. Her nokta için 100 m yarıçapında vejetasyon araştırmaları yapılmış ve bu veriler 5000 m'ye kadar mesafeler için arazi örtüsü haritaları oluşturmak için kullanılmıştır. Yosun örneklerinde polen ekstraksiyonu standart prosedürlere göre yapılmıştır. ERV modeli, hem vejetasyon hem de polen örneklerinde yüksek temsile sahip türler üzerinde yoğunlaşarak farklı bitki taksonları için RPP'leri tahmin etmek için uygulanmıştır. Analiz için belirli polen tipleri seçilmiş ve Quercus coccifera referans takson olarak kullanılmıştır. RSAP, 102 m olarak belirlenmiştir. Nihai analiz için Q. coccifera, Juniperus, Fabaceae, Pinus ve Poaceae dahil beş takson kullanılmış ve bu taksonlar için RPP değerleri üretilmiştir. Çalışmanın ikinci bölümünde, üretilen RPP değerleri ile REVEALS modeli kullanılmıştır. Çalışma, Oro-Akdeniz vejetasyon bölgesine odaklanarak fosil polen verileri kullanılmıştır. Bu çalışmadaki fosil polen verileri Neotoma Paleoekoloji Veritabanı'ndaki kayıtlardan elde edilmiştir. Fosil polen verileri REVEALS giriş dosyalarına dönüştürülmüş ve model RPP değerleri kullanılarak çalıştırılmıştır. Sonuçlar, polen oranlarında iyi temsil edilmeyen bazı taksonların REVEALS modelinde daha iyi yakalandığını göstermektedir. Bu, modelin ham polen verilerinin doğal yanlılık ve sınırlılıklarını telafi ederek vejetasyonun daha kapsamlı ve doğru bir yeniden yapılandırmasını sağlama yeteneğini vurgulamıştır. Tüm mevcut kayıtların entegrasyonu ve Akdeniz takson setinin kullanımıyla REVEALS modeli, zaman boşlukları ve değişken polen sayımlarının varlığında bile geçmiş vejetasyon dinamiklerini anlamak için sağlam bir çerçeve sunmaktadır. Holosen dönemi boyunca Güneybatı Anadolu'da insan faaliyetleri ve iklim değişiklikleri, vejetasyon yapısında önemli değişikliklere yol açmıştır. Tarım, otlatma ve yangınlar, bölgedeki vejetasyon dinamiklerini büyük ölçüde etkilemiştir. Çalışma alanı içerisinde yer alan Gölhisar ve Söğüt Göllerinden elde edilen kayıtların ışığında; insan etkisinin vejetasyon üzerindeki etkileri detaylı bir şekilde ortaya koyulmaktadır. Polen analizleri, özellikle geç Holosen dönemi boyunca tarımsal faaliyetlerin arttığını ve ormansızlaşma süreçlerinin hızlandığını göstermektedir. REVEALS modeli, bu etkileri niceliksel olarak değerlendirmekte ve geçmiş vejetasyonun daha doğru bir şekilde yeniden yapılandırılmasını sağlamaktadır. REVEALS tabanlı yeniden yapılandırmaları geleneksel polen verileri ile entegre etmek, binlerce yıl boyunca insan etkisinin vejetasyon üzerindeki boyutu ve doğasına dair yeni içgörüler sunar. İnsan faaliyetleri, tarım, otlatma ve yangınlar gibi, vejetasyon dinamiklerinde önemli değişikliklere neden olmuştur. Bu değişiklikler, polen kayıtları aracılığıyla izlenebilir ve analiz edilebilir. Özellikle, geç Holosen dönemi boyunca artan tarımsal etkinlikler ve ormansızlaşma süreçleri, bölgedeki vejetasyon yapısını büyük ölçüde etkilemiştir. Bu çalışma, Güneybatı Türkiye'deki tarihsel vejetasyon dinamiklerinin anlaşılmasını artırır ve doğru vejetasyon rekonstrüksüyonları için bölgeye özgü RPP araştırmalarının önemini vurgular. Bu kapsamlı yaklaşım, insan kaynaklı değişikliklerin ve bunların biyoçeşitlilik üzerindeki uzun vadeli etkilerinin daha net bir resmini sunar. Gelecekteki araştırmalar, daha geniş bir coğrafi alanı kapsayarak ve daha fazla örnekleme noktası ekleyerek, RPP değerlerinin daha da iyileştirilmesine ve vejetasyon dinamiklerinin daha detaylı bir şekilde anlaşılmasına katkıda bulunabilir. Sonuç olarak, bu tez, Güneybatı Türkiye'deki vejetasyon dinamiklerini anlamak için kritik bir adım atmakta ve bölgenin paleoekolojik ve iklimsel geçmişine ışık tutmaktadır. Bu çalışma, tarihsel vejetasyon değişikliklerinin kapsamlı bir analizini sunarak, insan etkisinin uzun vadeli etkilerini anlamamıza yardımcı olmaktadır. Ayrıca, bu bulgular, gelecekteki iklim ve vejetasyon modellerinin daha doğru ve güvenilir olmasına katkıda bulunacaktır.

Özet (Çeviri)

Vegetation is a critical component of the climate system that influences and is influenced by climate through physical and chemical processes. Vegetation affects regional and local climate dynamics by contributing to energy and water vapor exchanges and is also affected by these dynamics. Incorporating vegetation into climate models improves the accuracy of global climate change predictions. Paleoecological and paleoclimate data provide insights into historical vegetation, land use, and climate patterns, helping us understand long-term changes. Fossil pollen data preserved in lakes, peatlands, and marshes are essential for reconstructing and understanding vegetation dynamics. However, interpreting pollen data is limited due to the non-linear relationships between pollen percentages and plant abundances. Taxonomic differences in pollen production, dispersal and deposition, changes in the spatial structure of vegetation, and differences in the size and type of the sediment basin are not considered in traditional pollen analysis methods. Additionally, before interpreting a pollen record, it is necessary to have an idea about the pollen source area of the studied site. Therefore, model-based methods play an essential role in correcting for factors that influence pollen representation of vegetation and in linearizing the pollen-vegetation relationship. The Landscape Reconstruction Algorithm (LRA) quantitatively reconstructs vegetation abundance at regional and local scales using fossil pollen counts. The REVEALS model, a part of the LRA, reconstructs past vegetation cover based on pollen data and relies on Relative Pollen Productivity estimates (RPP) and pollen fall speed values (FSP). Although the REVEALS model has been applied in various regions, its use in the Mediterranean is limited due to the lack of region-specific RPP values. The primary objective of this thesis is to understand the vegetation dynamics of southwestern Turkey during the late glacial period and the Holocene. To achieve this goal, the study aims first to acquire RPP values for Turkey and then to conduct quantitative vegetation reconstructions in southwestern Turkey using the REVEALS model. Studies on Holocene vegetation changes in southwestern Anatolia indicate increased human activities such as agriculture, grazing, and fires. Lake Gölhisar is located in southwestern Turkey with its rich palynological and archaeological evidence of human-induced vegetation changes. This study focuses on a 50 km radius around Lake Gölhisar in the Oro-Mediterranean vegetation zone. This area includes forests of Pinus brutia, Pinus nigra, and Juniperus, high mountain steppes, and Quercus coccifera shrublands. Sampling sites were randomly selected within a 50 km radius using QGIS software, ensuring a minimum distance of 1500 m between each location to prevent autocorrelation. Moss samples were collected from 21 accessible sites, and vegetation surveys were conducted within a 100 m radius of each site. These data were used to create land cover maps for distances up to 5000 m, and pollen extraction from moss samples was performed according to standard procedures. The ERV model was applied to estimate RPPs for different plant taxa by focusing on species well represented in both vegetation and pollen samples. Specific pollen types were selected for analysis, with Quercus coccifera used as the reference taxon. The RSAP was determined to be 102 m. Five taxa, including Q. coccifera, Juniperus, Fabaceae, Pinus, and Poaceae, were used for the final analysis, and RPP values were produced for these taxa. In the second part of the study, the REVEALS model was used with the produced RPP values. The study focused on the Oro-Mediterranean vegetation zone and utilized fossil pollen data from the Neotoma Paleoecology Database. Fossil pollen data were converted into REVEALS input files, and the model was run using the RPP values. Results indicated that some taxa not well represented in pollen proportions were better captured by the REVEALS model. This highlights the model's ability to provide a more comprehensive and accurate reconstruction of vegetation by compensating for biases and limitations in raw pollen data. By integrating all available records and using the Mediterranean taxa set, the REVEALS model offers a robust framework for understanding past vegetation dynamics, even in the presence of time gaps and varying pollen counts. Throughout the Holocene, human activities and climate changes in southwestern Anatolia have led to significant changes in vegetation structure. Agriculture, grazing, and fires have greatly influenced vegetation dynamics in the region. Records obtained from Lakes Gölhisar and Söğüt provide detailed insights into the impact of human activities on vegetation. Pollen analyses show an increase in agricultural activities and deforestation processes, especially during the late Holocene. The REVEALS model quantitatively evaluates these impacts, providing a more accurate reconstruction of past vegetation. Integrating REVEALS-based reconstructions with traditional pollen data offers new insights into the extent and nature of human impact on vegetation over thousands of years. Human activities such as agriculture, grazing, and fires have caused significant changes in vegetation dynamics. These changes can be tracked and analyzed through pollen records. Particularly during the late Holocene, increased agricultural activities and deforestation processes have greatly affected the vegetation structure in the region. This study enhances the understanding of historical vegetation dynamics in southwestern Turkey and underscores the importance of region-specific RPP research for accurate vegetation reconstructions. This comprehensive approach provides a clearer picture of human-induced changes and their long-term effects on biodiversity. Future research, covering a wider geographical area and including more sampling points, could further improve RPP values and contribute to a more detailed understanding of vegetation dynamics. In conclusion, this thesis takes a crucial step in understanding the vegetation dynamics of southwestern Turkey and sheds light on the paleoecological and climatic history of the region. By providing a comprehensive analysis of historical vegetation changes, it helps us understand the long-term effects of human impact. Moreover, these findings contribute to the accuracy and reliability of future climate and vegetation models.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    456901

    Dombayova grabeni (Dinar, Batı Anadolu) pliyosen çökellerinin palinolojik verilere dayalı paleovejetasyonel ve paleoiklimsel incelenmesi

    Paleovegetational and paleoclimatic analyses of pliocene sediments of Dinar Dombayova graben based on palynological data (Dinar, Western Anatolia)

    ŞÜKRÜ SİNAN DEMİRER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Jeoloji MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CEMAL TUNOĞLU

    PROF. DR. FUNDA AKGÜN

  2. Tez No

    543921

    Quantitative analysis of paleoclimate paleoenvironment and paleovegetation of Lake Ercek bottom sediments

    Erçek Gölü dip sedimanlarının paleo-iklim paleo-ortam ve paleo-bitki örtüsünün niceliksel analizi

    RENAS ALI ROSTM ROSTM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Jeoloji MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL FERAY MEYDAN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SROOD FAROOQ NAQSHABANDI

  3. Tez No

    119563

    Palynostratigraphic correlation of the miocene sediments with lignites and their depositional environments in the Central Anatolia, Turkey

    Orta Anadolu kömür içerikli miyosen tortullarının palinostratigrafik korelasyonu ve depolanma ortamları

    MİNE SEZGÜL KAYSERİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Jeoloji MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Jeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FUNDA AKGÜN

  4. Tez No

    128548

    Türkiye'nin Euro-Siberian (Euxine) bölgesinde doğal olarak yetişen yabani kiraz (Cerasus avium (L. ) Moench)'ın morfolojik, anatomik ve palinolojik özellikleri

    The Morphological, anatomical and palynological characteristics of wild cherry (Cerasus avium (L. ) Moench) growing naturally in the Euro-Siberian (Euxine) area of Turkey

    BARBAROS YAMAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2002

    Ormancılık ve Orman MühendisliğiZonguldak Karaelmas Üniversitesi

    Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. METİN SARIBAŞ

  5. Tez No

    272016

    Türkiye'de yetişen endemik Ononis L. türleri üzerinde farmasötik botanik yönünden araştırmalar

    Studies on endemic Ononis L. species growing in Turkey from the point of pharmaceutical botany

    AYŞE BALDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Eczacılık ve FarmakolojiAnkara Üniversitesi

    Farmasötik Botanik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MAKSUT COŞKUN

Geri Dön