Climate-induced potential distribution areas of some invasive insect species with restricted occurrences in Türkiye
Türkiye'de sınırlı yayılış gösteren bazı istilacı böcek türlerinin iklim değişikliğine bağlı olarak potansiyel dağılım alanlarının belirlenmesi
- Tez No: 975955
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET MAMAY, DR. ÖĞR. ÜYESİ SHAHID FAROOQ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ziraat, Agriculture
- Anahtar Kelimeler: İklim değişikliği, Climate change
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İstilacı böcek türleri, değişen iklim koşulları altında küresel ölçekte önemli ekolojik ve ekonomik tehditler oluşturmaktadır. Türkiye, üç ana fitocoğrafik bölgeyi kapsayan özgün biyocoğrafik konumuyla zengin bir tarımsal mirasa ve bir biyoçeşitlilik merkez üssü statüsüne sahiptir. Bununla birlikte, giderek artan ticaret ve seyahat hacmi ile iklim değişikliği, ülkeyi biyolojik istilalara karşı her geçen gün daha da kırılgan hâle getirmektedir. İstilacı böcek türlerinin potansiyel dağılım alanlarının öngörülmesi, karantina uygulamaları ve hızlı müdahale faaliyetleri yoluyla yayılımlarının durdurulması açısından kritik öneme sahiptir. Tür dağılım modelleri (TDM'ler), bilinen yayılış kayıtlarını iklimsel ve diğer çevresel değişkenlerle ilişkilendirerek hedef türlerin potansiyel yayılışını öngörmede güvenilir araçlar sunmaktadırlar. Bu çalışmada, Maksimum Entropi (MaxEnt) tür dağılım modeli, beş istilacı böcek türünün—Anoplophora chinensis, Dryocosmus kuriphilus, Halyomorpha halys, Garella musculana ve Corythucha arcuata—mevcut ve geleceğe yönelik iklim koşulları altında (CMIP6 iklim değişikliği senaryoları SSP1-2.6 ve SSP5-8.5) potansiyel dağılımını tahmin etmek için kullanılmıştır. Tüm türlere ait gözlem kayıtları küresel biyoçeşitlilik veri tabanları ve hakemli literatürlerden derlendikten sonra coğrafi referanslandırma yapılarak titizlikle temizlenmiştir. WorldClim veri tabanından elde edilen yüksek çözünürlüklü 19 biyoklimatik değişken (bio1–bio19) Türkiye genelindeki potansiyel dağılımların tahmininde öngörücü olarak kullanılmıştır. MaxEnt modeli, R istatistik ortamındaki 'ENMeval' paketiyle optimize edilmiş; modele dâhil edilecek çevresel değişkenler, korelasyon matrisi ve model eğitimine katkıları temel alınarak seçilmiştir. Yüksek korelasyonlu değişken çiftlerinde, modele katkısı daha düşük olan değişken elenmiştir. Model, gözlem verilerinin %75'iyle eğitilmiş, kalan %25'iyle sınanmıştır. Öngörü performansı, alıcı işletim karakteristiği (ROC) eğrisi altındaki alan (AUC) kullanılarak değerlendirilmiş ve tüm türler için modelin güçlü tahmin performansı gösterdiği (AUC > 0.90) belirlenmiştir. Bulgular, bio4 (sıcaklık mevsimselliği) ve bio14'ün (en kurak ayın yağış miktarı) tüm istilacı böcek türlerinin potansiyel dağılımını en tutarlı biçimde etkileyen ortak iklim parametreleri olarak öne çıktığını göstermektedir. Beş türün tamamı, geleceğe yönelik iklim senaryoları altında menzil genişlemesi sergilemiş; yüksek emisyon senaryosunda (SSP5-8.5) genişleme daha da belirgin olmuştur. Türlerin dağılımlarının kuzeye ve daha yüksek rakımlı alanlara doğru kayacağı öngörülmüştür. Elde edilen potansiyel dağılım haritaları, istila riski altındaki alanları tanımlamakta ve biyogüvenlik önlemleri, erken uyarı sistemleri ve iklime uyarlanmış zararlı yönetimi çözümlerinin acilen hayata geçirilmesi gereğine işaret etmektedir. Çalışma, iklim temelli mekânsal modellemeyi istilacı böcek türlerinin izlenmesine entegre ederek, Türkiye'de proaktif politika üretimi ile sürdürülebilir tarım ve ormancılık planlaması için temel kanıtlar sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Invasive insect species pose significant ecological and economic threats globally under changing climate. Türkiye sits at a diverse biogeographical setting spanning three phytogeographical regions., enabling the country to host a rich agricultural heritage and serve as a biodiversity hotspot. Nevertheless, increasing trade and travel activities, and climate change are making the country increasingly susceptible to biological invasions. Predicting the potential distribution areas of insect species helps to halt their spread through quarantine enforcements and rapid response activities. Species distribution models are reliable tools to predict the potential spread of target species by correlating their known occurrence with climate and other variables. Therefore, this study used Maximum Entropy (MaxEnt) species distribution model to predict potential distribution of five invasive insect species (Anoplophora chinensis, Dryocosmus kuriphilus, Halyomorpha halys, Garella musculana, and Corythucha arcuata) under current and future climatic conditions corresponding to two Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) climate change scenarios (SSP1-2.6 and SSP5-8.5). Occurrence records of all species were retrieved from global biodiversity databases and peer-reviewed literature. These records were subsequently georeferenced and cleaned. High-resolution bioclimatic variables (bio1-bio19) from the WorldClim database were utilized to predict potential distribution of all insect species across Türkiye. MaxEnt model was optimized by using 'ENMeval' package in R statistical environment, whereas environmental variables to be included in the modeling exercise were decided using correlation matrix and their contribution towards model training. The variable selection from the highly correlated pairs was based on their contribution towards model, i.e., variable with low contribution to model was deleted. The model was trained with 75% of the occurrence data and tested on the remaining 25%. Predictive performance of the model was evaluated by are under the receiver operating characteristic curve (AUC). The model indicated strong predictive performance in estimating potential distribution of all species (AUC > 0.90). The results demonstrate that bio4 (temperature seasonality) and bio14 (precipitation of driest month) emerged as the most consistently significant variables influencing potential distribution of all invasive insect species, serving as common climate drivers. All five species demonstrated potential range expansions under future climate scenarios, with higher expansion under high-emission scenario (SSP5-8.5). The species were predicted to extend their distribution range towards north and high elevation regions. The potential distribution maps identify areas under invasion risk and stress the immediate necessity for biosecurity measures, early-warning systems, and climate-adaptive pest management solutions. The study integrated climate-informed spatial modeling into invasive insect species surveillance, providing essential evidence for proactive policy and sustainable agriculture and forestry planning in Türkiye.
Benzer Tezler
- PAH tanı oranları uygulaması ile Bolkar dağları Alpin gölleri'nde antropojenik etkilerin belirlenmesi
Determination of anthropogenic effects in Alpine lakes of Bolkar mountains by application of PAH diagnostic ratios
İMRAN EREN ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi ve Deniz Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVİL DENİZ YAKAN DÜNDAR
- Düzenli dalgaların yüzen dalgakıranlardan aktarılması
Transmission of regular waves through floating breakwater
ATİLLA BAYRAM
- Akdeniz Bölgesi orman yangınlarının termodinamik yaklaşımla analizi
Thermodynamic analysis of Mediterranean Region forest fires
GİZEM HODOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KASIM KOÇAK
- Orman yangını risklerine karşı aloha destekli bir zarar azaltma çalışması; Sarnıç Tepe Mesire Alanı ve Hayvanat Bahçesi örneklemi
A mitigation study for the wildfire risks by using aloha software; Sarnıç Tepe Recreation Area and Zoo case study
SİNEM YAĞMUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kazalarİstanbul Teknik ÜniversitesiAfet ve Acil Durum Yönetimi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET İSKENDER
- Future changes in hourly extreme precipitation, return levels, and non-stationary impacts in Türkiye
Türkı̇ye'de saatlı̇k aşırı yağışlarda gelecektekı̇ değı̇şı̇mler, tekerrür miktarı ve durağan olmayan etkı̇ler
KUTAY DÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YURDANUR ÜNAL