TY - JOUR T1 - Carbon concentration changes in biomass components of black pine forests: Case study from Sündiken Mountains, Eskişehir TT - Karaçam ormanlarının bitkisel kütle bileşenlerinde karbon içeriklerindeki değişimler: Sündiken Dağları örneği, Eskişehir AU - Çömez, Aydın AU - Soydan, Mustafa Oğuz AU - Ay, Hatice PY - 2025 DA - October Y2 - 2025 DO - 10.17568/ogmoad.1759045 JF - Ormancılık Araştırma Dergisi JO - Forest PB - Orman Genel Müdürlüğü WT - DergiPark SN - 2149-0783 SP - 197 EP - 206 VL - 12 IS - 2 LA - en AB - Understanding carbon concentration in different tree components is essential for accurate forest carbon accounting and climate change mitigation efforts. This study investigated the carbon concentrations of wood, bark, needles, and roots in natural black pine (Pinus nigra subsp. pallasiana) forests located in the central part of Türkiye. Samples were collected from ten pure mature stands between 1000 and 1600 m elevation, considering both aspect and slope position. Carbon content was analyzed using an elemental analyzer. Results showed significant differences in carbon concentration among tree components, with the highest mean carbon concentration found in wood (54.96%), followed by bark (53.90%) and needles (52.89%), while the lowest was found in roots (51.75%). Above-ground and total tree biomass-weighted carbon concentrations were calculated to be 54.68% and 54.19%, respectively. Carbon content in needles and roots was significantly influenced by aspect and slope position. The study highlights the importance of using component-based and site-specific carbon coefficients, rather than default coefficients, to improve the precision of national carbon inventories and forest-based carbon credit projects. KW - Pinus nigra KW - biomass KW - carbon inventory KW - climate N2 - Ağaç bileşenlerinde karbon içeriklerinin bilinmesi, doğru orman karbon hesaplaması ve iklim değişikliğiyle mücadele çalışmaları açısından büyük önem taşımaktadır. Çalışmada, Türkiye’nin iç kesimlerinde doğal olarak yetişen karaçam (Pinus nigra subsp. pallasiana) ormanlarında odun, kabuk, iğne yaprak ve köklerin karbon içerikleri incelenmiştir. Örnekler, yükseltisi 1000 ile 1600 metre arasında değişen, bakı ve yamaç konumu dikkate alınarak seçilmiş on adet saf ve ağaçlık çağındaki meşcereden toplanmıştır. Karbon içeriği, laboratuvarda elementel analiz cihazı kullanılarak belirlenmiştir. Sonuçlar, ağaç bileşenleri arasında karbon yoğunluğunun önemli farklılık gösterdiğini ortaya koymuştur. En yüksek ortalama karbon oranı odun bileşeninde (%54,96) bulunmuş, bunu kabuk (%53,90) ve iğne yaprak (%52,89) izlemiş, en düşük oran ise köklerde (%51,75) tespit edilmiştir. Toprak üstü ve toplam ağaç biyokütlesine göre ağırlıklı ortalama karbon oranı sırasıyla %54,68 ve %54,19 olarak hesaplanmıştır. İğne yaprak ve köklerin karbon içeriği, bakı ve yamaç konumundan da önemli düzeyde etkilenmiştir. Bu çalışma, ulusal karbon envanterlerinin ve orman temelli karbon kredi projelerinin doğruluğunu artırmak için genel katsayılar yerine, bileşen bazlı ve saha özelliklerine özgü karbon katsayıları kullanılmasının önemine dikkat çekmektedir. CR - Anşin, R., Özkan, Z.C., 1993. Tohumlu Bitkiler. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Orman Fakültesi Yayın No: 19, Trabzon CR - Berg, B., McClaugherty, C., 2008. Plant Litter: Decomposition, Humus Formation, and Carbon Sequestration. Springer-Verlag. Berlin- Heidelberg CR - Bert, D., Danjon, F., 2006. Carbon concentration variation in the roots, stem and crown of mature Pinus pinaster (Ait.). Forest Ecology and Management 222(1-3): 279-295 CR - Çakıl, E., 2008. Zonguldak Orman Bölge Müdürlüğü Karaçam Biyokütle Tablolarının Düzenlenmesi. Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi. Zonguldak CR - Çömez, A., 2004. Sündiken Dağları Kütlesinin Batı Bölümünde (Çatacık İşletmesi) Hava Kirliliğinin Orman Ağaçlarına Etkisinin Yükselti ve Bakıya Göre İncelenmesi. İstanbul University, Institute of Science, Master of Science Thesis, İstanbul CR - Çömez, A., 2012. Sündiken Dağları’ndaki (Eskişehir) Sarıçam (Pinus sylvestris L.) Meşcerelerinde Karbon Birikiminin Belirlenmesi. Research Institute for Forest, Soil and Ecology Publications, Tech. Bulletin No: 2. Eskişehir CR - Day, S.D., Wiseman, P.E., Dickinson, S.B., Harris, J.R., 2010. Tree root ecology in the urban environment and implications for a sustainable rhizosphere. Arboriculture & Urban Forestry, 36(5): 193-205 CR - Davis, P. H., 1965. Flora of Turkey and the East Aegean Islands. Volume 1, Edinburgh Univ. Press, Edinburgh CR - Dönmez, İ.E., Dönmez, Ş., 2013. Ağaç kabuğunun yapısı ve yararlanma imkanları. Journal of Süleyman Demirel Üniversitesi Faculty of Forestry, 14: 156-162 CR - Durkaya, A., Durkaya, B., Makineci, E., Orhan, I., 2015. Aboveground biomass and carbon storage relationship of Turkish pines. Fresenius Environmental Bulletin, 24(11): 3573-3583 CR - Durkaya, A., Durkaya, B., Yagci, H., 2019. Biomass equations in natural black pines. Fresenius Environmental Bulletin, 28(2A): 1132-1139 CR - Ercanlı, İ., Şenyurt, M., Günlü, A., Çakır, M., Bolat, F., Bulut, S., 2023. ÇAKÜ Araştırma Ormanı karaçam meşcereleri için tek ve çift girişli toprak üstü ağaç biyokütle denklemlerinin geliştirilmesi. Anatolian Journal of Forest Research, 9(2): 126-134 CR - Erkan, N., Güner, Ş.T., 2018. Determination of carbon concentration of tree components for Scotch pine forests in Türkmen Mountain (Eskişehir, Kütahya) Region. Forestist, 68(2): 87-92 CR - Gözler, M.Z., Cevher, F., Ergül, E., Asutay, H.J., 1996. Orta Sakarya ve Güneyinin Jeolojisi. Mineral Research and Exploration General Directorate (MTA; mta.gov.tr). Report No: 9973, Ankara CR - Güner, Ş.T., Çömez, A., 2017. Biomass equations and changes in carbon stock in afforested black pine (Pinus nigra Arnold. subsp. pallasiana (Lamb.) Holmboe) stands in Turkey. Fresenius Environmental Bulletin, 26(3): 2368-2379 CR - Güner, Ş.T., 2019. Changes in carbon concentration of tree components for Kazdağ fir (Abies nordmanniana subsp. equi-trojani) forests. Fresenius Environmental Bulletin 28(1): 116-123 CR - Güner, Ş.T., Çömez, A., 2022. Carbon concentration in tree components of mature Pinus brutia Ten. forests in the Marmara transition zone. Kastamonu University, Journal of Forestry Faculty 22(3): 193-201 CR - Güner, Ş. T., Özdemir, E. G., Çömez, A., Kaya, S., 2025. Bartın ve Kastamonu yöresi doğu kayını ormanlarında ağaç bileşenlerine ait karbon yoğunluklarının değişimi. Anadolu Orman Araştırmaları Dergisi, 11(1): 38–44. https://doi.org/10.53516/ajfr.1599059 CR - Han, X., Zhao, Y., Chen, Y., Xu, J., Jiang, C., Wang, X., Zhou, R., Lu, M.Z., Zhang, J., 2022. Lignin biosynthesis and accumulation in response to abiotic stresses in woody plants. Forest Research (Fayettev). 2022. 2(1): 9. Doi: 10.48130/FR-2022-0009 CR - Herrero de Aza, C., Turrión, M.B., Pando, V., Bravo, F., 2011. Carbon in heartwood, sapwood and bark along stem profile in three Mediterranean Pinus species. Annals of Forest Science, 68(6): 1067-1076 CR - IPCC. 2003. Good Practise Guidance for Land Use, Land-use Change and Forestry, In: IGES. Penman, J., Gytarsky, M., Hiraishy, T., Krug, T., Kruger, D., Pipatti, R., Buendia, L., Miwa, K., Ngara, T., Tanabe, K., Wagner, F. (Eds.), IPCC/OECD/IEA/IGES, Hayama, Japan.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gpglulucf/gpglulucf_contents.html [Accessed on 17.02.2017] CR - IPCC, 2006. IPCC Guidelines for national greenhouse gas inventories, prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme, In: IGES, Japan (Eds.: H.S. Eggleston, L. Buendia, K. Miwa, T. Ngara and K. Tanabe). ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/index.html [Accessed on 04.01.2016] CR - IPCC, 2018. Global Warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, H.-O. Pörtner, D. Roberts, J. Skea, P.R. Shukla, A. Pirani, W. Moufouma-Okia, C. Péan, R. Pidcock, S. Connors, J.B.R. Matthews, Y. Chen, X. Zhou, M.I. Gomis, E. Lonnoy, T. Maycock, M. Tignor, and T. Waterfield (eds.)]. CR - Janzen, H.H., 2004. Carbon cycling in earth systems- A soil science perspective. Agriculture, Ecosystems and Environment, 104(3): 399-417 CR - Kahveci, E., 2024. Samsun Yöresi Saf ve Karışık Doğal Karaçam (Pinus nigra Arnold. subsp. pallasiana (Lamb.)) Meşcerelerinin Toprak Üstü ve Toprak Altı Biyokütle ve Karbon Depolama Miktarlarının Belirlenmesi. Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi. Trabzon CR - Kandemir, A., Mataracı, T., 2018. Pinus L. In: Güner, A., Kandemir, A., Menemen, Y., Yıldırım, H., Aslan, S., Ekşi, G., Güner, I., Çimen, A.Ö. (Ed.) Resimli Türkiye Florası 2: 324-354. ANG Vakfı, Nezahat Gökyiğit Botanik Bahçesi Yayınları. İstanbul CR - Karataş, R., Çömez, A., Güner, Ş.T., 2017. Sedir (Cedrus libani A. Rich.) ağaçlandırma alanlarında karbon stoklarının belirlenmesi. Ormancılık Araştırma Dergisi 4(2): 107-120 CR - Kaymak, H., 2020. Morfo-klimatik özelliklerin Sündiken Dağları’nda (Eskişehir) bitki örtüsünün dağılışı üzerindeki etkileri. Türk Coğrafya Dergisi, 75: 17-32 CR - Koray, E.Ş., Kantarcı, M.D., Çelik, N., Güner, Ş.T., Çömez, A., Karataş, R., 2012. Sündiken Dağlarındaki (Eskişehir) Sarıçam (Pinus sylvestris L.) Kuşağında Yetişme Ortamı Birimlerinin Belirlenmesi. Orman Toprak ve Ekoloji Araştırmaları Enstitüsü Müdürlüğü Teknik Bülten No: 3, Eskişehir CR - Koray, E.Ş., 2017. Türkmen Dağı Karaçam Meşcerelerinde İbre Dökümü ile Ekosisteme Giren Besin Maddesi Miktarları. İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul CR - Kurnaz, L., 2019. Son Buzul Erimeden-İklim Değişikliği Hakkında Bilmek İstediğiniz Her Şey. Doğan Egmond Yayıncılık, İstanbul CR - Laiho, R., Laine, J., 1997. Tree stand biomass and carbon content in an age sequence of drained pine mires in southern Finland. Forest Ecology and Management, 93(1-2): 161-169 CR - Lamlom, S.H., Savidge, R.A., 2003. A reassessment of carbon content in wood: variation within and between 41 North American species. Biomass and Bioenergy, 25(4): 381-388 CR - Li, B., Gao, G., Luo, Y., Xu, M., Liu, G., Fu, B., 2023. Carbon stock and sequestration of planted and natural forests along climate gradient in water-limited area: A synthesis in the China’s Loess Plateau. Agricultural and Forest Meteorology, 333. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2023.109419 CR - Litton, C.M., Raich, J.W., Ryan, M.G., 2007. Carbon allocation in forest ecosystems. Global Change Biology, 13(10): 2089-2109, Doi: 10.1111/j.1365-2486.2007.01420.x CR - Makineci, E., Ozdemir, E., Caliskan, S., Yilmaz, E., Kumbasli, M., Keten, A., Beskardes, V., Zengin, H., Yilmaz, H., 2015. Ecosystem carbon pools of coppice-originated oak forests at different development stages. European Journal of Forest Research 134(2): 319-333. CR - Ma, S., He, F., Tian, D., Zou, D., Yan, Z., Yang, Y., Zhou, T., Huang, K., Shen, H., Fang J., 2018. Variations and determinants of carbon content in plants: a global synthesis, Biogeosciences, 15 (3): 693-702, Doi: 10.5194/bg-15-693-2018 CR - Malmsheimer, R.W., Bowyer, J.L., Fried, J.S., Gee, E., Izlar, R.L., Miner, R.A., Munn, I.A., Oneil, E., Stewart, W.C., 2011. Managing Forests because Carbon Matters: Integrating Energy, Products, and Land Management Policy. Journal of Forestry 109(Supplement 1). ISSN: 1938-3746 CR - Nunes, L.J.R., 2023. The rising threat of atmospheric CO2: A review on the causes, impacts, and mitigation strategies. Environments, 10: 66. Doi.org/10.3390/environments10040066 CR - OGM, 2021. Orman Genel Müdürlüğü (ogm.gov.tr). Türkiye Orman Varlığı 2020. ISBN: 978-605-7599-68-1, Ankara CR - Pan, Y., Birdsey, R.A., Fang, J., Houghton, R., Kauppi, P.E., Kurz, W.A., Phillips, O.L., Shvidenko, A., Lewis, S.L., Josep, G., Ciais, P., Jackson, R.B., Pacala, S., Mcguire, A.D., Rautiainen, A., Sitch, S., Hayes, D., 2011. A large and persistent carbon sink in the world’s forests. Science, 333(6045): 988-993. Doi: 10.1126/science.1201609 CR - Prescott, C. E., 2010. Litter decomposition: what controls it and how can we alter it to sequester more carbon in forest soils? Biogeochemistry, 101(1):133-149, Doi: 10.1007/s10533-010-9439-0 CR - Saranay, S., 2017. Ankara Orman Bölge Müdürlüğü’ndeki Genç Doğal Karaçam (Pinus nigra) Meşcerelerinde Bitkisel Kütlenin Belirlenmesi. İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul CR - Sarıyıldız, T., 2003. Litter decomposition of Picea orientalis, Pinus sylvestris and Castanea sativa trees grown in Artvin in relation to their initial litter quality variables. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 27(4): 237-243 CR - Sariyildiz, T., Anderson, J.M., 2003. Interactions between litter quality, decomposition and soil fertility: a laboratory study. Soil Biology & Biochemistry, 35(3): 391-399 CR - Serengil, Y., 2018. İklim Değişikliği ve Karbon Yönetimi. Tarım/Orman ve Diğer Arazi Kullanımları. Orman Genel Müdürlüğü, Ankara CR - SPSS, 2015. SPSS 22.0 Guide to Data Analysis. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, USA CR - Soto-Cervantes, J.A., Corral-Rivas, J.J., Domínguez-Calleros, P.A., López-Serrano, P.M., Montiel-Antuna, E., García-Montiel, E., Pérez-Luna, A., 2023. Comparison of carbon content between plantation and natural regeneration seedlings in Durango, Mexico. PeerJ, 11, e14774. Doi 10.7717/peerj.14774 CR - Şenyurt, F., 2016. Taşköprü Orman İşletme Müdürlüğü Karaçam (Pinus nigra J.F. Arnold) Meşcereleri İçin Topraküstü Biyokütle Tablolarının Düzenlenmesi ve Uyumlu Biyokütle- Hacim Denklemlerinin Geliştirilmesi. Kastamonu Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü. Yüksek Lisans Tezi, Kastamonu CR - Thomas, S.C., Malczewski, G., 2007. Wood carbon content of tree species in Eastern China: Interspecific variability and the importance of the volatile fraction. Journal of Environmental Management, 85(3): 659-662. Doi: 10.1016/j.jenvman.2006.04.022 CR - Tolunay, D., 2009. Carbon concentration of tree components, forest floor and understory in young Pinus sylvestris stands in north-western Turkey. Scandinavian Journal of Forest Research, 24(5): 394-402 CR - Tolunay, D., Makineci, E., Şahin, A. Özturna, A.G., Pehlivan, S., Abdelkaım, M.A., 2017. İstanbul-Durusu Kumul Alanlarındaki Sahil Çamı (Pinus pinaster Ait.) ve Fıstık Çamı (Pinus pinea L.) Ağaçlandırmalarında Karbon Birikimi. TÜBİTAK TOVAG Proje Nu: 114O797, İstanbul CR - Tunçkol, B., Güner, Ş.T., 2022. Determination of carbon concentration of tree components for stone pine forests in the Marmara Region. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 24(2): 315-323 CR - Tutin, T.G., Burges, N.A., Chater, A.O., Edmondson, J.R., Heywood, V.H., Moore, D.M., Valentine, D.H., Walters, S.M., Webb, D.A., 1993. Flora Europaea. Second Edition Volume 1, Psilotaceae to Platanaceae, Cambridge University Press, Cambridge, England CR - Vidaković, M., 1991. Conifers Morphology and Variation. Grafički Zavod Hrvatske, Zagreb CR - Yan, C.F., Han, S.J., Zhou, Y.M., Wang, C.G., Dai, G.H., Xiao, W.F., Li, M.H., 2012. Needle-age related variability in nitrogen, mobile carbohydrates, and δ13C within Pinus koraiensis tree crowns. PLOS ONE, 7(4): e35076. Doi.org/10.1371/journal.pone.0035076 CR - Zhang, Q., Zhou, Z., Zhao, W., Huang, G., Liu, G., Li, X., Wu, J., 2023. Effect of slope position on leaf and fine root C, N and P stoichiometry and rhizosphere soil properties in Tectona grandis plantations. Journal of Forestry Research, 34(6), 1997–2009. https://doi.org/10.1007/s11676-022-01582-2 UR - https://doi.org/10.17568/ogmoad.1759045 L1 - https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/5126479 ER -