Gökçeada’nın (Çanakkale) Çalılı Meralarında Farklı Islah Uygulamalarının Toprak Erozyonuna Etkisi

Abstract

Gökçeada meralarında baskın tür olan abdestbozan çalısıyla mücadele etmek amacıyla 14 farklı ıslah parseli (yakılan + tohumlanan + otlatılan, yakılan + tohumlanan + korunan, yakılan + tohumlanmayan + otlatılan, yakılan + tohumlanmayan + korunan, biçilen + tohumlanan + otlatılan, biçilen + tohumlanan + korunan, biçilen + tohumlanmayan + otlatılan, biçilen + tohumlanmayan + korunan, sökülen + tohumlanan + otlatılan, sökülen + tohumlanan + korunan, sökülen + tohumlanmayan + otlatılan, sökülen + tohumlanmayan + korunan, doğal + korunan (kontrol), doğal + otlatılan) kurulmuştur. Her parselde yapılan ıslah işlemlerinin erozyona etkisini belirlemek amacıyla dörder adet yapay yağmurlama yapılmıştır. Her yapay yağmurlamada yüzey akış başlama süresi, yüzey akış, maksimum yüzey akış, yüzey akış yüzdesi, sediment konsantrasyonu, sediment piki ve toplam toprak kaybı ölçülmüştür. Yüzey akış başlama süresi bakımından parseller arasında istatistik olarak önemli farklılıklar çıkmıştır. Yakılan + tohumlanmayan + otlatılan parselde yüzey akış ve yüzey akış katsayısı doğal+korunan parseline göre sırasıyla 17 kat ve 30 kat daha fazla saptanmıştır. Maksimum yüzey akış yanan + tohumlanmayan + otlatılan parselde 4,32 ml sn-1 iken, doğal+korunan parselde 0,30 ml sn-1; sediment piki ise biçilen + tohumlanan +korunan parselde 14,72 g l-1 iken doğal+korunan parselde 4,27 g l-1olarak ölçülmüştür. Sediment konsantrasyonu sökülen + tohumlanan + otlatılan parselde 10,82 g l-1 iken doğal + korunan parselde 1,31 g l-1 olarak belirlenmiştir. Toplam toprak kaybı doğal + korunan parsele göre biçilen + tohumlanan + otlatılan parselde 57 kat daha fazla bulunmuştur. Mera ıslah işlemleri sonrasında alınan toprak örneklerinde agregat stabilitesi ve hacim ağırlığı analizleri yapılmıştır. Uygulamalar arasında agregat stabilitesinde fark olmazken hacim ağırlığı değerleri farklılık göstermiştir. Merada hakim olan türleri yok ederken, istenilen türleri geliştirme çalışmalarında mutlaka toprağı koruyucu önlemler alınmalıdır

Keywords

• Erozyon, Yüzey akış, Mera ıslahı, Yapay yağış, Sarcopoterium spinosum L.

Effect of Different Improvement Applications to Soil Erosion in Shrubby Rangelands of Gökçeada (Canakkale)

Abstract

In Gökceada, a total of 14 different improvement parcels (burned + reseeded + grazed, burned + reseeded + ungrazed, burned + unseeded + grazed, burned + unseeded + ungrazed, clipped + reseeded + grazed, clipped + reseeded + ungrazed, clipped + unseeded + grazed, clipped + unseeded + ungrazed, grubbed + reseeded + grazed, grubbed + reseeded + ungrazed, grubbed + unseeded + grazed, grubbed + unseeded + ungrazed, natural + ungrazed (control), natural + grazed) were used to aim to control the dominated species of prickly burnet shrub found in the rangelands. Each of four rainfall simulations was out in order to determine the effect of applied improvement process in each plot on soil erosion. Time to runoff start, runoff, maximum runoff, runoff coefficient, sediment concentration, peak of sediment, and total soil loss parameters were measured for each simulation. There were statistically significant differences within the plots in terms of time to runoff start. Runoff and runoff coefficient were determined to 17 and 30 times more in burned + unseeded+ grazed plot as compared to natural+ungrazed plot. Maximum runoff was measured as 4.32 ml sec-1 in burned + unseeded + grazed plot and 0.30 ml sec-1 in natural + ungrazed plot while the sediment peak in clipped + reseeded + ungrazed plot has been measured as 14.72 g l-1 but it was found as 4.27 g l-1 in natural+ungrazed plot. Sediment concentrations of grubbed+reseeded+grazed plot have been identified as 10.82 g l-1 while in natural+ungrazed plot it was noted as 1.31 g l-1. Total soil loss has been found 57 times more in clipped + reseeded + grazed plot as compared to natural + ungrazed plot. Aggregate stability and bulk density analyses of the taken soil samples were done after rangeland improvement process. There were no significant differences in aggregate stabilities but some differences were detected in the values of bulk density among applications. Soil conservation measures should certainly be taken during the development works of enviable species while wiping out the dominated species in rangeland

Keywords

• Erosion, Runoff, Rangeland improvement, Simulated rainfall, Sarcopoterium spinosum L.

References

1. Altın, M., Gökkuş, A., Koç, A., 2005. Çayır Mera Islahı. Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı. Tarımsal Üretim ve Geliştirme Genel Müdürlüğü, 468 s. Ankara.
2. Anonim, 1999. Çanakkale İli Arazi Varlığı. Köy Hizmetleri Genel Müdürlüğü Yayınları. İl Rapor No: 17. Ankara.
3. Blake, G.R., Hartge, K.H., 1986. Bulk density. In: Klute, A. (Ed), Methods of Soil Analysis. Part 2, Agronomy 9: 363– 375. Am. Soc. of Agron., Inc., Madison, Wisconsin, USA.
4. Blanco–Canqui, H., Shapiro, C.A., Wortmann, C.S., Drijber, R.A., Mamo, M., Shaver, T.M., Ferguson, R.B., 2013. Soil organic carbon: the value to soil properties. J. Soil Water Conserv. 68 (5): 129–134.
5. Bradford, P.W., Wood, M.K., 1989. Factors influencing interrill erosion from semi arid slopes in New Mexico. J. Range Manage. 42 (1): 66–70.
6. Cengiz, T., Akbulak, C., Özcan, H., Baytekin, H., 2013. Gökçeada’da optimal arazi kullanımının belirlenmesi. Tarım Bilimleri Dergisi. 19 (2): 148–162.
7. Cerda, A., Morera, A.G., Bodi, M.B., 2009. Soil and water losses from new citrus orchards growing on sloped soils in the western Mediterranean basin. Earth Surf. Process. Landf. 34 (13): 1822–1830.
8. Daniel, J.A., Phillips, W.A., Northup, B.K., 2006. Influence of summer management practices of grazed wheat pastures on runoff, sediment, and nutrient losses. Am. Soc. Agric. Biol. Eng. 49 (2): 349−355.

9. DMİ, 2013. Gökçeada Meteoroloji İstasyonu 1982–2012 yılları arası rasatları. Devlet Meteoroloji İşleri, Ankara.
10. Gee, G.W., Bauder, J.W., 1986. Particle–size analysis. In: Klute, A. (Ed), Methods of Soil Analysis. Part 2, Agronomy 9: 383–409. Am. Soc. of Agron., Inc., Madison, Wisconsin, USA.
11. Gökkuş, A., Alatürk, F., Özaslan Parlak, A., 2011. Çanakkale’de otlatma alanlarının hayvancılıktaki önemi. Çanakkale Tarımı Sempozyumu (Dünü, Bugünü ve Geleceği). s.71–79. 10–11 Ocak, Çanakkale.
12. Gökkuş, A., Müftüoğlu, N.M., 2013. Changes in soil characteristics during reclamation shrubby rangelands of Gökçeada. Soil Water J. 2 (1): 897–904.
13. Gökkuş, A., Özaslan Parlak, A., Baytekin, H., Alatürk, F., 2013. Gökçeada’nın çalılı mera ekosistemlerinde aptesbozan (Sarcopoterium spinosum L.) mücadelesi. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi. 1 (1): 67–72.
14. Haan, M.M., Russell, J.R., Powers, W.J., Kovar, J.L., Benning, J.L., 2006. Grazing management effects on sediment and phosphorus in surface runoff. Rangeland Ecol. Manage. 59: 607–615.
15. Iserloh, T., Ries, J.B., Arnaez, J., Boix–Fayos, C., Butzen, V., Cerda, A., Echeverria, M.T., Fernandez–Galvez, J., Fister, W., Geibler, C., Gomez–Macpherson, H., Kuhn, N.J., Lazaro, R., Leon, F.J., Martinez–Mena, M., Martinez–Murillo, J.F., Marzen, M., Mingorance, M.D., Ortigosa, L., Peters, P., Regües, D., Ruiz–Sinoga, J.D., Scholten, T., Seeger, M., Sole–Benet, A., Wengel, R., Wirtz, S., 2013. European small portable rainfall simulators: a comparison of rainfall characteristics. Catena 110: 100–112.
16. İç, S., Erel, A., Gülser, C., 2015. Different pasture amelioration methods effects on soil and water conservation in natural pasture area of Minoz Creek Basin. The Journal of Ege UniversityFaculty of Agriculture, Special Issue: 49–53.
17. Ji, B., Zhao, Y., Mu, X., Liu, K., Li, C., 2013. Effects of tillage on soil physical properties and root growth of maize in loam and clay in central China. Plant Soil Environ. 59 (7): 295–302.
18. Kamphorst, A., 1987. A small rainfall simulator for the determination of soil erodibility. Netherlands J. Agric. Sci. 35: 407–415.
19. Kaya, B., Aladağ, C., 2009. Maki ve garig topluluklarının Türkiye’deki yayılış alanları ve ekolojik özelliklerinin incelenmesi. Selçuk Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi. 22: 67–80.
20. Kemper, W.D., Rosenau, R.C., 1986. Aggregate stability and size distribution. In: Klute, A. (Ed), Methods of Soil Analysis. Part 2, Agronomy. 9: 425–442. Am. Soc. of Agron.,Inc., Madison, Wisconsin, USA.
21. Kesgin, Y., Varol, B., 2003. Gökçeada ve Bozcaada’nın tersiyer jeolojisi. MTA Dergisi. 126: 49–67.
22. Le Bissonnais, Y., Blavet, D., Noni, G.D., Laurent, J.Y., Asseline, J., Chenu, C., 2007. Erodibility of Mediterranean vineyard soils: relevant aggregate stability methods and significiant soil variables. European J. Soil Sci. 58: 188–195.
23. Martin, C., Pohl, M., Alewell, C., Körner, C., Rixen, C., 2010. Interrill erosion at disturbed alpine sites: effects of plant functional diversity and vegetation cover. Basic App. Ecol. 11: 619–626.
24. McLean, E.O., 1982. Soil pH and lime requirement. In: Page, A. L., Miller, R. H., and Keeney, D. R. (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2, Agronomy 9: 199–224. Am. Soc. of Agron., Inc., Madison, Wisconsin, USA.
25. Meyer, L.D., 1994. Rainfall simulators for soil erosion research. In: Lal, R. (Ed.), Soil Erosion Research Methods: 83– 103. Soil and Water Conservation Society and St. Lucie Press, USA.
26. Mohammad, A.G., Alseekh, S.H., 2013. The effect of Sarcopoterium spinosum on soil and vegetation characteristics. Catena. 100: 10–14.
27. Moreno, R.G., Requejo, A.S., Altisent, J.M.D., Alvarez, M.C.D., 2011. Significance of soil erosion on soil surface roughness decay after tillage operations. Soil Till. Res. 117: 49–54.
28. Mosaddeghi, M.R., Mahboubi, A.A., Safadoust, A., 2009. Short–term effects of tillage and manure on some soil physical properties and maize root growth in a sandy loam soil in western Iran. Soil Till. Res. 104: 173–179.
29. Nelson, R.E., 1982. Carbonate and gypsum. In: Page, A. L., Miller, R.H., and Keeney, D. R. (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2, Agronomy. 9: 181–197. Am. Soc. of Agron., Inc., Madison, Wisconsin, USA.
30. Nelson, R.E., Sommers, L.E., 1982. Total carbon, organic carbon and organic matter. In: Page, A. L., Miller, R.H., and Keeney, D. R. (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2, Agronomy. 9: 539–580. Am. Soc. of Agron., Inc., Madison, Wisconsin, USA.
31. Nunes, A.N., Almeida, A.C., Coelho, C.O.A., 2011. Impacts of land use and cover type on runoff and soil erosion in a marginal area of Portugal. Appl. Geogr. 31: 687–699.
32. Oades, J.M., 1984. Soil organic matter and structural stability: mechanisms and implications for management. Plant Soil. 76: 319–337.
33. Oğuz, I., 2012. The effect of planting, protection and fertilization applications on vegetation, soil properties, soil loss and soil water content in Central Anatolia degraded rangeland. Carpathian J. Earth Environ. Sci. 7 (3): 167– 173.
34. Özaslan Parlak, A., 2011. Çanakkale yöresinde çalılı meraların önemi. Çanakkale Tarımı Sempozyumu (Dünü, Bugünü ve Geleceği). s 489–496. 10–11 Ocak, Çanakkale.
35. Özaslan Parlak, A., Parlak, M., Blanco–Canqui, H., Schacht, W.H., Guretzky, J.A., Mamo, M., 2015. Patch burning: implications on water erosion and soil properties. J. Environ. Qual. 44 (3): 903–909.
36. Parlak, M., 2015. Effects of wildfire on runoff and soil erosion in the Southeastern Marmara Region, Turkey. Ekoloji. 24 (94): 43–48.
37. Parlak, M., Özaslan Parlak, A., Türkmen, E., 2015. The effect of cover crops to soil erosion in olive orchards. Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi. 52 (1): 49–56.
38. Parlak, M., Yiğini, Y., Ekinci, H., 2014. Çanakkale Umurbey Ovası topraklarının erozyona duyarlılığının mevsimsel değişimi. ÇOMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi. 2 (1): 123–131.
39. Rhoades, J.D., 1982. Soluble salts. In: Page, A.L., Miller, R.H. and Keeney, D.R. (Ed.), Methods of Soil Analysis. Part 2, Agronomy. 9: 167–179. Am. Soc. of Agron., Inc., Madison, Wisconsin, USA.
40. Romero, C.C., Stroosnijder, L., Baigorria, G.A., 2007. Interrill and rill erodibility in the northern Andean Highlands. Catena. 70: 105–113.
41. Stavi, I., Lal, R., Owens, L.B., 2011. Effects of cattle grazing during the dormant season on soil surface hydrology and physical quality in a moist–temperate region. Ecohydrology. 4: 106–114.
42. Stavi, I., Ungar, E.D., Lavee, H., Sarah, P., 2010. Variability of soil aggregation in a hilly semi–arid rangeland. J. Arid Environ. 74: 946–953.
43. Tromble, J.M., 1980. Infiltration rates on root plowed rangeland. J. Range Manage. 33 (6): 423–425.
44. Türkeş, M., Acar Deniz, Z., 2011. Güney Marmara Bölümü’nün (Kuzey Batı Anadolu) klimatolojisi ile yağış ve akım dizilerinde gözlenen değişimler ve eğilimler. Uluslararası İnsani Bilimler Dergisi. 8 (1): 1579–1600.
45. Xu, Q.X., Wang, T.W., Cai, C.F., Li, Z.X., Shi, Z.H., Fang, R.J., 2013. Responses of runoff and soil erosion to vegetation removal and tillage on steeplands. Pedosphere. 23 (4): 532–541.
46. Yıldız, O., Esen, D., Karaöz, Ö.M., Sargıncı, M., Toprak, B., Soysal, Y., 2010. Effects of different site preparation methods on soil carbon and nutrient removal from eastern beech regeneration sites in Turkey’s Black Sea Region. Appl. Soil Ecol. 45: 49–55.
47. Yurtseven, Ö., Öztürk, M.Z., Erginal, A.E., 2012. Yıldız Koyu’nda (Gökçeada) alveolar ayrışma. 1. Ulusal Coğrafya Sempozyumu Bildiriler Kitabı. s 53–59. 28–30 Mayıs, Erzurum.