Altitudinal Topographic Controls on Tree Species Distributions at Timberline and Treeline Ecotones of Zigana Mountains in Northeast Turkey

169-196

Artikel aus einer Zeitschrift

200209905

Austrian Journal of Forest Science 2022, 139(2): ONLINE ONLY ; Jrg. 139 ; 2 (2022) , 169-196

Keywords: Landsat satellite image, digital elevation model, topography, climate, site, Picea orientalis, Pinus sylvestris, Fagus orientalis, Alnus glutinosa
Schlüsselbegriffe: Landsat-Bild, digitales Höhenmodell, Topografie, Klima, Standort, Picea orientalis, Pinus sylvestris, Fagus orientalis, Alnus glutinosa
In this study, the effects of altitudinal topographic variables on the spatial distribution of tree species distributed at timberline and treeline ecotones were investigated in the Zigana mountains of the Eastern Black Sea Region. The lower and upper limits of the timberline and the treeline ecotones were defined as mean elevation ± standard
deviation (1876 ± 424 m, >1000 m). At the upper limit of the treeline ecotone, limiting the growth period to the summer months (higher average temperatures and fewer precipitations) increased the drought considerably. The average altitude of Fagus orientalis-Alnus glutinosa was 94 ± 2.9 m higher in the northern aspect and Pinus
sylvestris was 53 ± 6.1 m higher in the southern aspect. For Picea orientalis, altitudes of aspects were quite close to each other. Statistical analysis showed that altitude increases have stricter ecological demands that increase the spatial polarization of tree species. Correlation analysis showed that F. orientalis-A. glutinosa, which prefers
humid, shady, and low sun-exposed sites, increased this need even more with the increase in altitude. While P. sylvestris and P. orientalis increased their spatial distributions in hot-dry and sun-exposed sites with an increase in altitude, this trend was stronger in P. sylvestris. Although F. orientalis-A. glutinosa and P. sylvestris, which increased
spatial polarization, further limited their sites, P. orientalis was more tolerant than these species. It is expected that this study will make important contributions regarding how the tree species in the region can adapt to possible climate change.
In dieser Studie wurden die Auswirkungen höhentopografischer Variablen auf die räumliche Verteilung von Baumarten, die in der Baumgrenze und den Ökotonen der Baumgrenze verbreitet sind, in den Zigana-Bergen der östlichen Schwarzmeerregion untersucht. Die unteren und oberen Grenzen der Baumgrenze und der Ökotone der
Baumgrenze wurden als mittlere Höhe ± Standardabweichung (1876 ± 424 m) definiert. An der Obergrenze des Ökotons der Baumgrenze führte die Begrenzung der Wachstumsperiode auf die Sommermonate (höhere Durchschnittstemperaturen und weniger Niederschläge) zu einer erheblichen Zunahme der Trockenheit. Die durchschnittliche Höhe des Buchen-Erlen-Waldes (Fagus orientalis und Alnus glutinosa) war 94 ± 2.9 m höher in der Nordseite und die Wälder der Waldkiefer (Pinus sylvestris) waren 53 ± 6.1 m höher in der Südseite. Bei den Orientfichten-Wäldern (Picea orientalis) lagen die Höhenlagen ziemlich nahe beieinander. Statistische Analysen zeigten, dass Höhenzunahmen strengere ökologische Anforderungen haben, die räumliche Polarisierung von Baumarten verstärken. Korrelationsanalysen zeigten, dass Buche und Erle feuchte, schattige und sonnenarme Standorte bevorzugen und dass sich dieser Bedarf mit zunehmender Höhenlage noch verstärkt. Während Waldkiefer und Fichte ihre räumliche Verbreitung in heißtrockenen und sonnenexponierten Lagen mit zunehmender Höhenlage verstärkten, war dieser Trend bei Waldkiefer stärker ausgeprägt. Während Buche-Erle und Waldkiefer in der räumlichen Ausbreitung eingeschränkt sind, war Fichte toleranter gegenüber Standortbedingungen. Diese Studie liefert einen Beitrag, welchen Einfluss Klimawandel auf die Baumarten in dieser Region haben könnte.