The Effect of V-Shaped Microcatchments on Afforestation Success of Narrow-leaved Ash (Fraxinus angustifolia Vahl.) Seedlings

Year 2024, Volume: 20 Issue: 2, 352 - 369, 28.12.2024

Yasin Karaşin , Bülent Toprak , Muhammed Ali Aydın , Derya Eşen , Mehmet Ali Ünlü

https://doi.org/10.58816/duzceod.1561385

Abstract

With climate change, the stress factors in the Mediterranean basin are becoming more severe. In areas where there are currently problems in the growth and development of seedlings of leafy species, afforestation success is becoming increasingly impossible. The aim of the study is to reveal the effects of V-shaped microcatchments used as water harvesting in areas where leafy species afforestation is unsuccessful. The study was carried out in 3 different blocks, namely Karaburun, Ödemiş and Yuntdağı in Izmir Regional Forest Directorate. Four different treatments were applied to the V-shaped microcatchments created in the blocks as 1- Mycorrhiza, 2- Polymer, 3- Osmoprotectant, 4- Polymer + Osmoprotectant. In addition, a control unit was established for the V-shaped microcatchments and the terraces used as the current afforestation technique. Narrow-leaved ash seedlings (Fraxinus angustifolia Vahl.) were planted in February 2022. At the end of the first growth period, afforestation success was determined; root collar diameters and heights of the seedlings were measured and soil moisture was determined. At the end of the first growth period, afforestation success was determined as 63% on average, without any difference between treatments. However, it is possible that these results will change in the following years and significant differences will occur in terms of afforestation success. The seedlings in the microcatchments were superior to those in the terraces in terms of root collar diameter and heights.

Keywords

Rainwater harvesting, Climate-smart forestry, Fraxinus angustifolia

Project Number

Tübitak 122O137 No’lu “V-Şekilli Mikro havzalarda Suyun Etkin Kullanımıyla İklim Değişikliğine Karşı Ekosistem Rehabilitasyonu”

V-Şekilli Mikro Havzaların Dar Yapraklı Dişbudak Fidanlarının Ağaçlandırma Başarısına Etkisi

Abstract

Bu araştırmada, iklim değişikliğine uyum ve direnci yüksek orman kurmak ve kurak ve yarı kurak karakterde bulunan sahalarda rehabilitasyon çalışması hedeflenmiştir. Türkiye Akdeniz Havzasında 3 adet deneme sahası (İzmir-Ödemiş, İzmir-Karaburun ve Manisa-Yuntdağı) belirlenmiştir. İklim akıllı ormancılık kapsamında deneme sahalarında su hasadı yöntemi uygulanmış ve V-şekilli mikro havzalar yapılmıştır. Her V-şekilli mikro havzanın köşe noktasındaki (en düşük kotlu noktaya) düzlüğe iki adet ve köşe noktasının 2 metre uzağına 2 metre aralıklarla üçer adet olmak üzere 5 adet fidan dikimi gerçekleştirilmiştir. Her bir blokta 5 ünite (V-şekilli) oluşturulmuştur. Ayrıca mevcuttaki ağaçlandırma uygulaması kapsamında oluşturulan teraslara 48 adet fidan dikilmiştir. Toplamda 3 deneme sahasında 1044 adet 3+0 dar yapraklı dişbudak fidanı (Fraxinus angustifolia Vahl.) dikimi yapılmıştır. Her blokta oluşturulan V-şekilli mikro havzalarda 1-Mikoriza (M), 2- Polimer (P), 3-Osmoprotektan (Op), 4-Polimer+Osmoprotektan (PO) şeklinde 4 farklı işlem uygulanmıştır. Yapılan işlemlere ait arazi çalışmasında veriler toplanmış ve ilk yıl verilerinin topak nemi, dikilen fidanların yaşama oranı, çap ve boy artımı üzerindeki etkisi incelenmiş ve istatistiki olarak değerlendirilmiştir. İlk yıl sonuçlarına göre, V-şekilli mikro havzalarda bulunan fidanların geleneksel yöntem ile dikim yapılan teraslara üstünlük sağladığı saptanmıştır.

Keywords

Su hasadı, İklim akıllı ormancılık, Fraxinus angustifolia

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

Tübitak 122O137 No’lu “V-Şekilli Mikro havzalarda Suyun Etkin Kullanımıyla İklim Değişikliğine Karşı Ekosistem Rehabilitasyonu”

Thanks

İzmir Orman Bölge Müdürlüğü'ne projeye vermiş oldukları destekten dolayı teşekkür ederim.

References

• Anonim. (2012). Erozyonla mücadele ve ağaçlandırma mastır planı Konya.
• Anonim. (2014). Türkiye kuraklık değerlendirme raporu. Orman ve Su İşleri Bakanlığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü.
• Anonim. (2016). Aydeniz iklim sınıflandırmasına göre Türkiye iklimi. Araştırma Dairesi Başkanlığı, Klimatoloji Şube Müdürlüğü.
• Anser, M. R., Hussain, B., Munir, S., Zia ul Hassan, S., Sajjad, M. R., & Khan, M. A. (2014). Training manual on soil and water conservation technologies. Soil and Water Conservation Research Institute, Chakwal.
• Atalay, İ. (2014). Türkiye’nin ekolojik bölgeleri (Ecoregions of Turkey) (Genişletilmiş 2. baskı). Orman Bakanlığı, İzmir.
• Azigwe, J. B., Duku, I. G., Laare, J., & Adda, G. (2016). Rainwater harvesting for planting and growing trees to green the polytechnic campus: A case study of Bolgatanga Polytechnic. British Journal of Environmental Sciences, 4(3), 49–63.
• Boydak, M., & Çalışkan, S. (2014). Ağaçlandırma (Tohum, ağaç ıslahı, fidanlık, doğaya yakın ormancılık, alan hazırlığı, ekim, dikim, yarı kurak, kurak alanlar, endüstriyel ağaçlandırmalar, karstik alanlar, özel nitelikli ağaçlandırmalar). Ogem-Vak, İstanbul.
• Campos, J. C., Rodrigues, S., Sil, Â., Hermoso, V., Freitas, T. R., Santos, J. A., & Regos, A. (2022). Climate regulation ecosystem services and biodiversity conservation are enhanced differently by climate-and fire-smart landscape management. Environmental Research Letters, 17(5), 054014.
• Cebeci, İ., Demirkıran, O., Doğan, O., Sezer, K. K., Öztürk, Ö., & Elbaşı, F. (2019). Türkiye’nin iller bazında kuraklık değerlendirmesi. Toprak Su Dergisi, Özel Sayı, 169–176.
• Cortina, J., Amat, B., Castillo, V., Fuentes, D., Maestre, F., Padilla, F., & Rojo, L. (2011). The restoration of vegetation cover in the semi-arid Iberian southeast. Journal of Arid Environments, 75, 1377–1384.
• Critchley, W., Siegert, K., & Chapman, C. (1991). A manual for the design and construction of water harvesting schemes for plant production. Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/3/U3160E/u3160e00.htm#Contents
• Çalışkan, S., & Boydak, M. (2017). Afforestation of arid and semiarid ecosystems in Turkey. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 41(5), 317–330. https://dergipark.org.tr/tr/pub/tbtkagriculture/issue/34760/384510
• Çiçek, E., & Yılmaz, M. (2002). The importance of Fraxinus angustifolia subsp. oxycarpa as a fast-growing tree for Turkey. In IUFRO Meeting on Management of Fast Growing Plantations, İzmit, Turkey, 192–202.
• Çiçek, E., Çiçek, N., & Bilir, N. (2007). Effects of seedbed density on one-year-old Fraxinus angustifolia seedling characteristics and outplanting performance. New Forests, 33, 81–91.
• Dedrick, S., Spiecker, H., Orazio, C., & Martinez, I. (Eds.). (2007). Plantation or conversion: The debate. European Forest Research Institute Discussion Paper 13.
• Deligöz, A., & Gençer, O. (2021). Saçlı meşe (Quercus cerris L.)'nin fidan kalitesi üzerinde tüp boyutu ve kökçük kırılmasının etkisi. Türk Ormancılık Dergisi, 22(3), 211–217.
• Di Sacco, A., Hardwick, K., Blakesley, D., Brancalion, P. H., Breman, E., Rebola, L. C., & Antonelli, A. (2021). Ten golden rules for reforestation to optimise carbon sequestration, biodiversity recovery and livelihood benefits. Global Change Biology, 27, 1328–1348.
• FAO. (1989). Role of forestry in combating desertification. FAO Conservation Guide 21.
• Gülcü, S., & Çelik, İ. (2016). Kurak ve yarı kurak alan ağaçlandırmalarında değişik makineli arazi hazırlığı yöntemlerinin dikim başarısı üzerine etkileri. Turkish Journal of Forestry, 17(1), 12–19.
• Hersbach, H., Bell, B., Berrisford, P., Hirahara, S., Horányi, A., Muñoz-Sabater, J., ... & Thépaut, J. (2020). The ERA5 global reanalysis. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 146(730), 1999–2049.
• Hunt, R. (1990). Relative growth rates. In R. Hunt (Ed.), Basic Growth Analysis (pp. 25–34). Unwin Hyman, Ltd.
• Jennifer, R., Eric, K., Eliud, K., & Francis, M. (2013). Effects of micro-catchment rainwater harvesting on survival and growth of multipurpose trees and shrubs in Nyando District, Western Kenya. International Journal of Advanced Agriculture Research, 3(1), 17–25.
• Kumari, S. R., Hema, K., & Narayana, E. (2015). Studies on amelioration of water stress in cotton through use of osmoprotectants and chemicals. Journal of Cotton Research and Development, 29(1), 61–64.
• Küçükosmanoğlu, A. (1990). Kızılçam orman yangınları ilişkisi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, Seri: B, 40(4), 67–84.
• Lancaster, B. (2019). Rainwater harvesting for drylands and beyond (Vol. 1, 3rd ed.): Guiding principles to welcome rain into your life and landscape. Rainsource Press.
• MGM. (2024). Resmi iklim istatistikleri. https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?k=H (Erişim Tarihi: 20 Kasım 2024).
• Moreira, F., Viedma, O., Arianoutsou, M., Curt, T., Koutsias, N., Rigolot, E., ... & Xanthopoulos, G. (2011). Landscape-wildfire interactions in southern Europe: Implications for landscape management. Journal of Environmental Management, 92, 2389–2402.
• Mutlu, Ö. (2015). İç Anadolu kurak bölge ağaçlandırmasında kullanılan dişbudakların (Fraxinus angustifolia) beslenme durumlarının belirlenmesi. (Yüksek lisans tezi). Düzce Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Düzce, Türkiye.
• Oweis, T., Prinz, D., & Hachum, A. (2001). Water harvesting: Indigenous knowledge for the future of the drier environments. ICARDA.
• Öz, Y., & Göl, C. (2021). Yarı kurak ve tuzlu/jipsli alanlarda farklı arazi hazırlığı yöntemlerinin fidan gelişimine etkileri. Ormancılık Araştırma Dergisi, 8(2), 146–156.
• Pradhan, R., & Sahoo, J. (2019). Smart rainwater management: New technologies and innovation. In V. Bobek (Ed.), Smart urban development. IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.86336
• Prinz, D. (2001). Water harvesting for afforestation in dry areas. In Proceedings of the 10th International Conference on Rainwater Catchment Systems (pp. 195–198). Mannheim, Germany.
• Sharma, J. (2004). Establishment of perennials in hydrophilic polymer-amended soil. SNA Research Conference, Water Quality & Management Section, 49, 530–532.
• Siyum, G., Eyasu, G., Tassew, T., & Gidey, A. (2019). Effect of different moisture harvesting techniques on seedling survivals and growth of trees in degraded lands of Southern Tigray. Asian Journal of Research in Agriculture and Forestry, 4(1), 1–10.
• Tognetti, R., Smith, M., & Panzacchi, P. (Eds.). (2021). Climate-smart forestry in mountain regions. Springer Publishing.
• Toprak, B., Yıldız, O., Sargıncı, M., Çetin, B., & Soysaldi, B. B. (2024). Seedling growth and nutritional status of Elaeagnus angustifolia and Robinia pseudoacacia as response to arbuscular mycorrhizal fungi and K-humate. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 1–12.