Akdeniz bitkilerinin yangın sonrası çimlenme özelliklerinin belirlenmesi
Determination of post fire germination properties of mediterranean plants
Yazar: DUYGU DENİZ KAZANCI
Danışman: DOÇ. DR. ÇAĞATAY TAVŞANOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Karasal bitkilerin ortaya çıkışıyla beraber yangın Dünya genelindeki ekosistemleri şekillendiren bir olgu haline gelmiştir. Doğal ve insan kaynaklı yangınların sıklıkla görüldüğü Akdeniz ekosistemlerinde bu koşullarda yaşamını sürdürmeyi başarabilmiş bitki türlerinden oluşan vejetasyon tipleri baskındır. Bu bitkilerin bir kısmı yangın sonrası çimlenme uyarlanmasına sahiptir ve yanmış alanlarda hemen çimlenerek yoğun miktarda ortaya çıkabilmektedirler. Bu türlerin yangınla ilişkili çimlenme özelliklerinin bilinmesi, Akdeniz ekosistemlerinde gerek yangından sonra yönetim uygulamalarına yön vermesi, gerekse bu alanlarda yayılış gösteren nadir ve endemik türlerin korunması bakımından önemlidir.
Bu çalışmada, Türkiye'nin İzmir'den Antalya iline kadar olan sahil şeridinde bulunan illerinde Akdeniz vejetasyonuna (frigana, maki, kızılçam ormanı) sahip arazilerden çok sayıda bitki türüne ait tohum toplanmıştır. Yangın sırasında ortaya çıkan yüksek sıcaklık ve dumanın, ele alınan bitki türlerindeki çimlenme oranlarını ve fide boylarını artırıp artırmadığı, bir seri laboratuvar deneyi gerçekleştirilerek sınanmıştır. Laboratuvar deneylerinde her bir türün tohumlarına dört tekerrürlü olarak 60ºC, 80ºC, 100ºC, 120ºC ve 140ºC sıcaklıklar beş dakika süreyle, sıvı duman çözeltisi ise 24 saat süre ile uygulanmıştır. Duman çözeltisi uygulaması sonucu çimlenen tohumlar 7 gün bekletilerek fide boyları ölçülmüştür. Çalışmada ilgili uygulamalarla karşılaştırmak üzere biri kuru diğeri sulu iki kontrol grubu yer almıştır.
Bu çalışmada, incelenen 76 taksonun yaklaşık yarısının (34 takson) çimlenmesinin yangınla ilişkili sinyaller olan sıcaklık şoku ve dumandan pozitif yönde etkilendiği gösterilmiştir. Cistaceae ve Fabaceae familyalarına üye olan taksonlarda sıcaklık şokları çimlenmeyi artırıcı etki yaparken, Lamiaceae familyası üyelerinin çoğunun çimlenmesi sıvı duman uygulaması sonucunda artmıştır. Asteraceae ve Poaceae familyalarına üye olan taksonlar sıcaklık şoku ve duman çözeltisi uygulamalarına yukarıda değinilen familyalar kadar belirgin bir cevap vermemiş ve yüksek sıcaklık şokları bu taksonların tohumları üzerinde letal etki yapmıştır. Çalışmada kullanılan taksonların coğrafi yayılışları ile sıcaklık şoku ve duman çözeltisi uygulamalarına verdikleri cevaplar arasında bir ilişki bulunmuştur. Buna göre, bölgesel yayılışlı taksonların tohumları, yerel ve geniş yayılışlı olanlara göre yüksek dereceli sıcaklık şoklarına daha iyi dayanabilmiş, buna karşın yerel yayılışlı taksonlara sıvı duman uygulandığından diğerlerine göre daha yüksek bir çimlenme artışı gözlenmiştir. Sıvı duman uygulaması sonucunda sadece bir türün ortalama fide boyunda kontrole göre artış tespit edilmiştir. 
Bu tez çalışması, dünya genelinde yangının bitki kommünitelerini nasıl şekillendirdiğine ilişkin literatüre, az çalışılmış ve bitki türlerince zengin bir coğrafyadan katkı sağlamıştır. Ayrıca yangın sonrası gençleşme sırasında bitki topluluklarının nasıl şekillendiği, hangi familyaların ve bu familyalara üye olan bitki türlerinin yangın sonrası habitatlarda diğerlerine göre daha avantajlı (daha iyi çimlenebilir) olabileceğinin belirlenmesi konularında bilgi birikimine, tohum çimlenmesinin yangınla olan ilişkisi ortaya konularak katkı yapılmıştır. Bu çalışmanın sonuçları, yangın sonrası erozyon kontrolü, bitkilendirme ve koruma çalışmalarında kullanılma potansiyeline sahiptir.

Abstract:
Fire has become a phenomenon that shape ecosystems around the world since the emergence of terrestrial plants. In Mediterranean ecosystems where natural and human-induced fires frequently occur, dominant vegetation types consist of the plant species that are managed to survive in these conditions. Some of these species have the adaptation of post-fire stimulation of germination, and they are able to reappear in high densities in the burned areas by germinating immediately after fire. To know the fire-related germination properties of these species is of importance not only to lead the post-fire management practices, but also to conserve the rare and endemic plant species in these areas.
In this study, seeds of several species from Mediterranean vegetation (phrygana, maquis, Turkish Red Pine forest) were collected from the coastal provinces of Turkey from İzmir to Antalya. A series of laboratory experiments were conducted to test whether high temperatures and smoke appearing during a fire increase the germination percentages and initial seedling growth of the selected species. During the laboratory experiments, four replicates of seed lots of each species were exposed to of 60ºC, 80ºC, 100ºC, 120ºC and 140ºC temperatures for five minutes and to liquid smoke solution for 24 h. Initial seedling growth of germinated seeds were measured 7 days following the application of smoke solution. Two different control groups, one is dry and the other is wet, were included to the study to compare with corresponding treatments.
In this study, we demonstrated that the germination of almost half of the studied taxa (34 out of 76) increased due to fire-related signals, heat shock and smoke. Heat shocks increased germination of the members of Cistaceae and Fabaceae families, while the germination of Lamiaceae family increased by liquid smoke treatment. However, the taxa belonging to Asteraceae and Poaceae families did not respond similarly to heat shocks and liquid smoke and it is observed that heat shocks have lethal effects on seeds. An association was found between the geographical distributions of taxa and their response to heat shocl and liquid smoke treatments. Accordingly the seeds of the taxa with regional distribution resisted more to higher heat shocks than the taxas with widespread and local distiribution. On the contrary, the taxa with local distribution showed more increase in germination percentage after liquid smoke treatment than the others. Mean seedling length was significantly increased in only one species compared to control after liquid smoke treatment. 
This thesis has contributed to the current literature on the effects of fire on the plant communities in the world by providing data from a less-known and diversity-rich region. Moreover, it also contributed to the knowledge on the post-fire regeneration of plant communities, and on the advantages (in terms of germination) of some families and the plant taxa belonging to these families in post-fire habitats by demonstrating the relationship between seed germination and fire. The results of this study have potential to be used in erosion control, replantation and conservation practices.