Allelopathic Mechanisms in Fire-Prone Ecosystems

Abstract

Understanding the fire-prone arid-zone pine species and maquis vegetation's response to fire is veryimportant to reveal the ecology and evolution of these species. During the succession of vegetation,there are complex relationships between allelopathic metabolites and fires. Many plant communitiessuch as pines, maquis, savannas and woodlands are known to play a critical role in the developmentof succession. However, studies revealing the relationship between succession processes andallelopathic mechanisms in fire-prone ecosystems are quite limited. Most evergreen maquisvegetations are one of the most studied fire ecosystems. In maquis vegetation, fire causes theformation of plant communities that continue with allelochemicals produced by plants, as well asshaping the climate of the region. The event of a living species inhibiting another species by secretingtoxic compounds is expressed as allelopathy. These toxic compounds are generally referred to asallelochemicals. Many maquis species that grow in fire-prone ecosystems excrete theirallelochemicals, preventing the development of herbaceous species around them and invade theirhabitats. These chemicals, which accumulate in the soil during the dry season, affect the successionprocesses in vegetation in the event of a fire and determine which species will follow each other.Considering these relationships, it can be said that allelopathic plants have the potential to changeplant diversity in vegetation by changing their functional plant characteristics. The purpose of thisreview is to determine the relationship between allelochemicals and fire of plant species in fire-proneecosystems, and to reveal how this affects the succession processes.

Özet

Yangına eğilimli kurak bölge çam türleri ve maki vejetasyonlarını oluşturan bitkilerin yangına karşı geliştirdikleri tepkileri anlamak, bu türlerin ekolojisini ve evrimini ortaya çıkarmak adına oldukça önemlidir. Vejetasyonun süksesyon sürecinde, allelopatik metabolitler ile yangınlar arasında karmaşık ilişkiler bulunduğu ve yangının; maki, savanalar ve ormanlık alanlar gibi birçok bitki topluluğunun süksesyon gelişiminde kritik bir rol oynadığı bilinmektedir. Ancak yangına eğilimli ekosistemlerdeki süksesyon süreçleri ve allelopatik mekanizmalar arasındaki ilişkiyi ortaya koyan çalışmalar oldukça sınırlıdır. Geneli herdem yeşil maki vejetasyonları en çok çalışılan yangın ekosistemlerinden birisidir. Maki vejetasyonlarında yangın; bitkiler tarafından üretilen allelokimyasallarla birlikte en iyi şekilde yetişen ve devamlılık gösteren bitki topluluklarının oluşmasına neden olarak o bölgenin klimaksının oluşmasını sağlar. Bir canlı türünün toksik bileşikler salgılayarak, başka bir canlı türünü engellemesi olayı allelopati olarak ifade edilmektedir. Bu toksik bileşikler genel olarak allelokimyasal olarak nitelendirilir. Yangına eğilimli ekosistemlerde yetişen birçok maki türü sahip oldukları allelokimyasalları dışarı salgılayarak çevrelerinde bulunan otsu türlerin gelişimini engellemekte ve habitatlarını işgal etmektedirler. Kurak mevsimde toprakta biriken bu kimyasallar da herhangi bir yangın anında vejetasyondaki süksesyon süreçlerini etkileyerek, hangi türlerin birbirini izleyeceği konusunda belirleyici olmaktadır. Bu ilişkiler göz önüne alındığında, allelopatik bitkilerin, fonksiyonel bitki karakterlerini değiştirerek vejetasyondaki bitki çeşitliliğini değiştirme potansiyeline sahip olduğu söylenebilir. Bu derlemenin amacı, yangına karşı eğilimli olan ekosistemlerde bulunan bitki türlerinin sahip olduğu allelokimyasallar ve yangın arasındaki ilişkinin belirlenmesi ve bu durumun süksesyon süreçlerine nasıl bir etkisi olduğunun ortaya çıkarılmasıdır.