Tel: 0356 252 16 16 (dahili: 21 65) | Mail: info@i-bil.com


MESAFEYE BAĞLI DEĞİŞKENLİĞİN BELİRLENMESİ VE ÖNEMİ
Alıntı için: GÜNAL H., ÖNEN H., ÖZGÖZ E., 2015. MESAFEYE BAĞLI DEĞİŞKENLİĞİN BELİRLENMESİ VE ÖNEMİ. TÜRKİYE İSTİLACI BİTKİLER KATALOĞU, S: 119-124. Editör Huseyin ONEN, T.C. GIDA, TAR. VE HAY. BAKANLIĞI. TAGEM, Bit. Sağ. Araş. Daire Başk. TÜRKİYE, ISBN: 978-605-9175-05-0 - PDF Tam Metin İçin Tıklayın

 

1.  GİRİŞ

Ekolojide önemli konulardan biri de bitki toplulukların mesafeye bağlı değişkenliklerinin tanımlanması ve var olan desenlerin açıklanmasıdır (Liebhold ve Gurevitch 2002). Türlerin miktarı ve uygun yaşam ortamlarının varlığının belirlenmesi çevre ve türler ile ilgili mesafeye bağlı değişkenliğin belirlenmesini mümkün kılacak verinin varlığına bağlıdır (Loarie ve ark., 2008). Türler ile ilgili veri oldukça basit bir şekilde rastgele veya tabakalı arazi örneklemeleri veya gözlemleri ile elde edilmiş miktar gözlemleri veya olup olmadığını ifade eden var-yok şeklindeki bilgiden ibarettir (Graham ve ark., 2004). Mesafeye bağlı değişkenlik hakkında elde edilecek bilgi özelde istilacı bitki türlerinde genelde yabancı otların zamana bağlı olarak dağılım şekli ve yönünün tahmini, karantina tedbirlerinin alınması, erken uyarı ve acil müdahale uygulamaları ve uygulanacak idare stratejilerinin belirlenmesi ve bu stratejilerin etkinliğinin saptanmasında kolaylıklar sağlayabilmektedir. Bölgeye özel dağılım desenlerinin belirlenmesi özellikle tarımsal ekosistemlerde istilacı yabancı otların idare stratejilerini belirlenmesinde büyük katkı verme potansiyeline sahiptir (Petit ve ark., 2013). Diğer yandan doğal ekosistemlerde yayılan istilacı türler herbisitlerin çevreye olan zararları ve bu bitkilerde meydana gelen herbisitlere direnç genel olarak istilacı yabancı otların kontrolünde tarımsal ekosistemlerdeki uygulamalardan farklı, yeni stratejilerin geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır (Olsen ve ark., 2012).

Belirli bir bölgedeki yabancı otların dağılımları hakkında detaylı bilgi edinmek için yapılan en yaygın faaliyet arazide yapılan surveylerdir. Ancak söz konusu istilacı bitki türleri olduğunda (özellikle henüz başlangıç döneminde olan istilalarda) bitkilerin yayıldığı alanlar hakkında detaylı bilgi edinmek için son derece geniş alanlarda survey yapılması gerekebilmektedir. Bu da oldukça uzun zaman, işgücü ve kaynağa ihtiyaç gösterdiğinden çoğu zaman pratik olmamaktadır (Wallace ve Hain, 2000). Özelde istilacı bitki türleri genelde ise yabancı ot türlerinin yoğunluğuna ait mesafeye bağlı değişkenliklerinin saptanmasında karşılaşılan bu sorun rahatlıkla değişkenliklerin semivaryogram yardımı ile tanımlanıp sayısallaştırılmasıyla aşılabilir (Heisel ve ark., 1999). Daha sonra oluşturulan modeller yardımı ile geniş alanlar için yabancı otların dağılımlarını gösteren haritalar üretilebilir.

2.  MESAFEYE BAĞLI DEĞİŞKENLİĞİN SAPTANMASI - SEMİVARYOGRAM

Bitki ve hayvan türlerinin dağılımlarınınn tahmin edilmesinde kullanılan modellerin çoğunluğu türler ile çevrenin ilişkilerinin sayısallaştırılmasına dayanmaktadır (Ghuisan ve Thuiller, 2005). Bitki türleri arasında mesafeye bağlı desenlerin oluşmasında etkili olan faktörlerle ilgili çalışmalar bitki topluluklarının yapıları ve fonksiyonları ile ilgili önemli bilgiler sağlamaktadır (Alignier ve ark., 2012). Örneğin, sualtı bitkilerinin dağılımları ve miktarları anaerobik solunum, su içerisine giren ışık miktarının azalması, düşük besin elementi yarayışlılığı, benzer sualtı bitki türleri ile olan rekabet vb faktörlerce sınırlandırılmaktadır (Pagano ve Titus, 2007).

Bitkilerin arazideki dağılımları üzerine etki eden üç temel etmen bulunmaktadır. Bunlar; 1.) Türlerin ekofizyolojilerini kontrol eden sıcaklık, su, toprak bileşimi gibi sınırlayıcı (veya düzenleyiciler) faktörler, 2.) Çevreyi etkileyen doğal veya insan etkisi ile oluşturulan tüm karmaşıklıklar, 3.) Organizmalar tarafından tüketilen enerji ve su gibi tüm kaynaklardır. Türler ve çevreleri ile olan tüm etkileşimler farklı ölçeklerde görülecek değişik mesafeye bağlı desenin oluşmasına neden olmakatdır (Pearson ve ark., 2004). Arazideki değişkenlik coğrafik yapı, toprak özellikleri, iklim, insan müdahalesi vb farklı düzeyde etkili olan çeşitli faktörlerin bir sonucu olabilmektedir. Küçük alanlarda; popülasyon dinamiğine etki eden büyüme, ölüm, iç/dış göç veya bölgede bulunan diğer bitkilerin rekabeti gibi çok çeşitli faktörler mesafeye bağlı olarak bir oto korelasyonun oluşmasına neden olurlar (Dormann ve ark., 2007). Orta genişlikteki alanlarda ise enfeksiyon kaynağından türün çoğalma kabiliyeti ve üreme organlarının taşınma/yayılma stratejisindeki başarı, türün adaptasyon kabiliyeti vb faktörler bölgeler arasındaki popülasyonların mesafeye bağlı dağılımlarını etkilemektedir. Geniş ölçekte türlerin dağılımlarında ise özellikle çevresel faktörler devreye girer ve kendiliğinden mesafeye bağlı bir yapı oluşturur. Bu durum doğal olarak türlerin dağılımlarında mesafeye bağlı olarak bir değişkenlik ortaya çıkarır (Legendre, 1993).

İstilacı yabancı türlerinin alansal dağılımları üzerinde yapılan az sayıda çalışma bulunmasına rağmen; özellikle tarım alanlarında yabancı otların dağılımına etki eden faktörlere ilişkin yapılmış çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalar sonucunda genel olarak yabancı otların arazide gelişimleri için gerekli olan besin elementleri, ışık, su vb için uygun koşulları buldukları yerlerde daha iyi gelişim gösterdikleri ve bu nedenle de yamalı bir dağılım sergiledikleri bilinmektedir (Izquierdo ve ark., 2009). Ancak, demografik yabancı ot modellerinin çoğunluğunda bitkilerin zamana bağlı olarak ortalama değişimi tanımlanmakta ve arazide yabancı otların dağılımlarının homojen olduğu varsayılmaktadır (Colbach ve ark., 2000). Aslında, yabancı otların alanda yamalı bir desen oluşturması, başarılı bir şekilde kontrol edilebilmeleri için de bizlere önemli bir fırsat sunmaktadır. Nitekim tarım alanlarında yabancı otların çok az veya hiç olmadığı bölgelerin belirlenebilmesi, kullanılacak herbisit miktarının azaltılmasını sağlayacağından bölgeye özel amenajmanlarda uygulanabilecektir (Clay ve ark., 1999). Benzer şekilde istilacı türlerin dağılımlarının modellenmesi bulaşma olmayan alanlarda karantina tedbirlerinin uygulanması, erken uyarı ve acil müdahale çalışmaları ve bulaşma olan alanlarda eradikasyon ve kontrol çalışmalarının başarısının takibi vb konularda önemli kolaylıklar sağlama potansiyeli taşımaktadır. Ancak giriş kısmında belirtilen sebeplerle maalesef bu konuda yapılan çalışmalar sınırlı olup alansal dağılımın modellenmesi ve haritalanması konularında jeoistatistiksel yöntemlerin kullanımı büyük faydalar/kolaylıklar sağlayabilir.

Semivaryogram, örnekleme noktaları arasındaki mesafenin bir fonksiyonu olarak örnekleme noktasındaki istilacı yabancı ot türlerinin yoğunlukları arasındaki benzerliğin ortalama miktarını tanımlamaktadır. Dolayısıyla örnekleme noktaları arasındaki mesafe arttığı zaman semivaryans değerinin artması ve belirli bir mesafeden sonra bu değerin sabitleşmesi beklenmektedir. Semivaryans değerinin artık değişmediği mesafe ise uzaysal bağımlılık aralığı olarak tanımlanmaktadır. Dolayısıyla bu aralıktan daha kısa mesafelerde yer alan örnekler arasında anlamlı bir benzerlik olduğu kabul edilir. Ancak, bu mesafeden daha uzun mesafelerdeki örnekler arasında ise anlamlı bir benzerlik olmadığı varsayılmaktadır (Trangmar ve ark., 1985). Eğer noktalar arasında mesafeye bağlı olarak bir ilişki bulunuyorsa, krigleme adı verilen jeoistatistiksel bir yöntem kullanılarak rahatlıkla istilacı yabancı ot türlerinin dağılımlarını gösteren haritalar üretilebilmektedir. Bu şekilde önemli zaman ve kaynak tasarrufu sağlanabilmektedir.

 

3 . MUHTEMEL KATKILARI

İstilacı türlere yönelik olarak yapılacak sürvey çalışmalarına jeoistatistiksel yöntemlerin dahil edilmesi istilaların zamansal ve mekansal olarak yön ve şiddetinin tahmin edilmesinde (Smolik ve ark., 2010) ve tarla/bölge ölçeğinde (Wallinga ve ark., 1998) veya ülke genelinde (Dauer ve ark., 2009) istilacı yabancı otlara karşı belirlenecek olan amenajman stratejilerinin belirlenmesinde büyük kolaylık sağlama potansiyeline sahip bir araç olarak görülmektedir. Diğer yanda doğada istilacı türler nedeniyle meydana gelmesi muhtemel biyolojik çeşitlilik erozyonunun tahmin ve takip edilmesi ve risk altındaki türlerin dağılımlarının doğru anlaşılması, istilacı bitkiler ve bölgedeki diğer canlılar (memeliler, böcekler vb) arasındaki etkileşimin saptanması vb konularda da jeoistatistiksel yöntemlerden yararlanılabilir.

İstilacı türler, girdikleri ekolojik topluluklardaki doğal türler ve kompozisyonlarını etkilemekte hatta bazı durumlarda yok olmalarına neden olmak sureti ile geriye dönüşümü olmayan zararlar verebilmektedirler (Anderson ve ark., 2004). Özellikle doğal ekosistemler, yeni tesis edilen ormanlık alanlar, sulak alanlar, meralar vb habitatlarda arzu edilen bitki türlerinin yerini almakta, ekosistemin fonksiyon ve işlevlerini değiştirmekte bu alanların kullanımını sınırlandırmakta ve üretkenliğini azaltmaktadır (Masters ve Sheley, 2001). Dolayısıyla istilacı bitkiler ile yapılan çalışmalarda, istilacı türlerin kendilerinden ziyade istila ettikleri ekosistemin özelliklerine konsantre olmak büyük önem taşır. Böyle bir yaklaşım, habitatın korunması ve istilanın kontrol edilmesi için yapılması gereken öncelikli uygulamaların neler olduğunun belirlenmesine ve bu türlerin başarıyla kontrol altına alınmasına yardımcı olacaktır (Hobbs ve Humphries, 1995).

Geleneksel olarak istilacı bitkilerle mücadele sadece istila altındaki alanlarda yoğunlaşılmakta ve istilanın daha da ilerlememesi için tedbirler alınmamaktadır. Zira, istilacı türlerin yoğunluğu ve dağılımı belirli bir aşamayı geçtikten sonra bu bitkiler fark edilmektedir (Asher ve Spurrier, 1998). Ancak bu aşamada, istilacı türlerin eradikasyonu genellikle mümkün olmayıp, kontrol altına alınabilmeleri oldukça uzun zaman alır ve büyük maliyetler gerektirir (Huenneke, 1986). Dolayısıyla erken tanı, türün potansiyel yayılım alanlarının belirlenmesi ve haritalanması istilacı türlere karşı gereken tedbirlerin alınması ve zararlı etkilerinin ortadan kaldırılması için yapılması gereken öncelikli işlemlerin (Hızlı Müdahale) başında gelmektedir (Liang ve ark., 2014).

Jeoistatistiksel yöntemler (Krigleme) ile bu sorun aşılabilmektedir. Bu yolla örneklenen noktalardan elde edilen bilgiler kullanılarak örneklenmeyen alanlarda bulunan istilacı yabancı ot yoğunlukları tahmin edilebilmektedir (Isaaks ve Srivastava, 1989). Dolayısıyla istilacı yabancı türlerin güncel potansiyel dağılım alanlarının zaman ve mekansal olarak belirlenmesi ve/veya iklim değişikliğine bağlı olarak meydana gelen çevresel farklılıkların istilacı türlerin dağılımlarına etkisini gösteren haritaların üretilmesi mümkün hale gelmektedir. Bu şekilde istilacı bitkilerin yayılmalarının etkin bir biçimde önlenmesi, bölgesel ölçekte istilanın kantitatif risk analizlerinin yapılması, erken tanı ve hızlı müdahale için önemli veriler toplanabilmektedir.

5. KAYNAKÇA

ALIGNIER, A., BRETAGNOLLE, V., PETIT, S. (2012). Spatial patterns of weeds along a gradient of landscape complexity. Basic and Applied Ecology, 13(4), 328-337.ANDERSEN, M. C., ADAMS, H., HOPE, B., POWELL, M. (2004). Risk assessment for invasive species. Risk analysis, 24(4), 787-793.
ASHER, J. AND C. SPuRrIER. 1998. The spread of invasive weeds in wildlands: a state of biological emergency. Boise, ID: The Governor's Weed Summit. 19 May 1998.
CLAY, S. A., LEMS, G. J., CLAY, D. E., FORCELLA, F., ELLSBURY, M. M., & CARLSON, C. G. (1999). Sampling weed spatial variability on a fieldwide scale. Weed Science, 674­681.
COLBACH, N., FORCELLA, F., JOHNSON, G. A. (2000). Spatial and temporal stability of weed populations over five years. Weed Science, 48(3), 366-377.
DAUER, J. T., LUSCHEI, E. C., MORTENSEN, D. A. (2009). Effects of landscape composition on spread of an herbicide-resistant weed. Landscape Ecology,24(6), 735-747.
DORMANN, C. F., McPhERSON, J. M., ARAUJO, M. B., BIVAND, R., BOLLIGER, J., CARL, G. (2007). Methods to account for spatial autocorrelation in the analysis of species distributional data: A review. Ecography, 30, 609-628.
HEISEL, T., ERSB0LL, A. K., & ANDREASEN, C. (1999). Weed mapping with co-kriging using soil properties. Precision Agriculture, 1(1), 39-52.
HOBBS, R.J. & HUMPHRİES, S.E. (1995) An integrated approach to the ecology and management of plant invasions. Conservation Biology, 9, 761-770.
HUENNEKE, L. 1996. Ecological impacts of invasive plants in natural areas. Proc. West. Soc. Weed Sci. 49:119-121.
GRAHAM, C.H., FERRIER, S., HUETTMAN, F., MORITZ, C. PETERSON, A.T. (2004). New developments in museum-based informatics and applications in biodiversity analysis. Trends Ecol. Evol., 19,497-503.
GUISAN, A., THUILLER, W. (2005). Predicting species distribution: offering more than simple habitat models. Ecology letters, 8(9), 993-1009.
ISAAKS, E. H., SRIVASTAVA, R. M. (1989). An introduction to applied geostatistics.
IZQUIERDO, J., BLANCO-MORENO, J. M., CHAMORRO, L., RECASENS, J., SANS, F. X. (2009). Spatial distribution and temporal stability of prostrate knotweed (Polygonum aviculare) and corn poppy (Papaver rhoeas) seed bank in a cereal field. Weed science, 57(5), 505-511.
LEGENDRE, P. 1993. Spatial autocorrelation: trouble or new paradigm? Ecology, 74:1659­1673.
LIANG, L., CLARK, J. T., KONG, N., RIESKE, L. K., FEI, S. (2014). Spatial analysis facilitates invasive species risk assessment. Forest Ecology and Management, 315, 22-29.
LIEBHOLD, A. M., & GUREVITCH, J. (2002). Integrating the statistical analysis of spatial data in ecology. Ecography, 25(5), 553-557.
LOARIE, S.R., CARTER, B.E., HAYHOE, K., McMAHON, S., MOE, R.,KNIGHT, C.A. AcKeRlY, D.D. (2008). Climate change and the future of California's endemic flora. PLoS ONE, 3, e2502.
MARSHALL, E. J. P., BROWN, V. K., BOATMAN, N. D., LUTMAN, P. J. W., SQUiRE, G. R., & WARD, L. K. (2003). The role of weeds in supporting biological diversity within crop fields. Weed research, 43(2), 77-89.
MASTERS, R. A. AND R. L. ShElEy. 2001. Principles and practices for managing rangeland invasive plants. J. Range Manag. 54:502-517.
PAGANO, A.M, TITUS, J.E. (2007) Submersed macrophyte growth at low pH: carbon source influences response to dissolved inorganic carbon enrichment. Freshw Biol 52:2414­2420.
PEARSON, R.G., DAWSON, T.E. & LIU, C. (2004). Modelling species distributions in Britain: a hierarchical integration of climate and land-cover data. Ecography, 27, 285-298.
PETIT, S., ALIGNIER, A., COLBACH, N., JOANNON, A., LE CŒUR, D., THENAIL, C. (2013). Weed dispersal by farming at various spatial scales. A review. Agronomy for sustainable development, 33(1), 205-217.
OLSEN, J. M., GRiEPENTROG, H. W., NIELSEN, J., WEINER, J. (2012). How important are crop spatial pattern and density for weed suppression by spring wheat?. Weed Science, 60(3), 501-509.
SMOLIK, M. G., DULLINGER, S., ESSL, F., KLEINBAUER, I., LEITNER, M., PETERSEIL, J., STADLER M. VOGL, V. (2010). Integrating species distribution models and interacting particle systems to predict the spread of an invasive alien plant. Journal of Biogeography, 37, 411-422.
TRANGMAR, B. B., YoST, R. S., UEHARA, G. (1985). Application of geostatistics to spatial studies of soil properties. Advances in agronomy, 38(1), 45-94.
TSCHARNTKE, T., KLEIN, A. M., KRUESS, A., STEFFAN - DEWENTER, I., THIES, C. (2005). Landscape perspectives on agricultural intensification and biodiversity- ecosystem service management. Ecology letters, 8(8), 857-874.
WALLINGA, J., GROENEVELD, R. M. W., LOTZ, L. A. P. (1998). Measures that describe weed spatial patterns at different levels of resolution and their applications for patch spraying of weeds. Weed Research-Oxford-, 38, 351 -360.