Determination of annual organic carbon sequestration in soil and forest floor of Scots pine forests on The Türkmen Mountain (Eskişehir, Kütahya)

Abstract

Abstract: This study was aimed to determine the annual organic carbon stocks in forest floor and soil in Scots pine (Pinus sylvestris L. subsp. hamata (Steven) Fomin.) forests. Research was conducted with two samplings in 2003 and 2013 on massive of Türkmen Mountains (Eskişehir, Kütahya) where located in West Central Anatolia Region in Turkey. Samplings were performed in 40 plots at pole (dbh=11.0-19.9 cm) and small tree (dbh=20.0-35.9 cm) development stages on different aspects, elevation, slope degree and slope positions. Data were evaluated with paired-samples t test. Soil organic carbon stocks show a significant (P<0.001) difference despite carbon stock in forest floor has not significant (P>0.05) difference between 2003 and 2013. Depending on these differences, accumulated carbon stocks were 2.88 Mg C ha-1 yr-1 in soil and 0.02 Mg C ha-1 yr-1 in forest floor. 

Keywords: Scots pine, soil, forest floor, carbon sequestration

Türkmen Dağı (Eskişehir, Kütahya) sarıçam ormanlarında toprak ve ölü örtüde biriken yıllık organik karbon miktarının belirlenmesi

Özet: Bu çalışma, sarıçam (Pinus sylvestris L. subsp. hamata (Steven) Fomin.) ormanlarında toprak ve ölü örtüde biriken yıllık karbon miktarının belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Araştırma, Batı İç Anadolu Bölgesi’nde yer alan Türkmen Dağı (Eskişehir, Kütahya) kütlesi üzerinde yürütülmüştür. Örneklemeler, direklik (d1,3=11,0-19,9 cm) ve ince ağaçlık çağında (d1,3=20,0-35,9 cm) bulunan, farklı bakı, yükselti, eğim ve yamaç konumu özelliğine sahip 40 alanda yapılmıştır. Veriler bağımlı iki örneklem t testi ile değerlendirilmiştir. 2003 ve 2013 yılları arasında toprak karbon stoğu bakımından önemli bir farklılık belirlenirken (P<0,001), ölü örtü karbon stoğu bakımından anlamlı bir farklılık (P>0,05) bulunamamıştır. Araştırma sonuçlarına göre toprakta 2,88 Mg C ha-1 yıl-1, ölü örtüde 0,02 Mg C ha-1 yıl-1 karbonun depolandığı belirlenmiştir.    

Anahtar Kelimeler: Sarıçam, toprak, ölü örtü, karbon birikimi

Received (Geliş): 11.02.2016 - Revised (Düzeltme): 21.03.2016 -   Accepted (Kabul): 27.04.2016

Cite (Atıf) : Guner, S.T., Makineci, E., 2017. Determination of annual organic carbon sequestration in soil and forest floor of Scots pine forests on The Türkmen Mountain (Eskişehir, Kütahya). Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University 67(2): 109-115. DOI: 10.17099/jffiu.199494

Keywords

• Scots pine,soil,forest floor,carbon sequestration

Türkmen Dağı (Eskişehir, Kütahya) sarıçam ormanlarında toprak ve ölü örtüde biriken yıllık organik karbon miktarının belirlenmesi

Abstract

Abstract: This study was aimed to determine the annual organic carbon stocks in forest floor and soil in Scots pine (Pinus sylvestris L. subsp. hamata (Steven) Fomin.) forests. Research was conducted with two samplings in 2003 and 2013 on massive of Türkmen Mountains (Eskişehir, Kütahya) where located in West Central Anatolia Region in Turkey. Samplings were performed in 40 plots at pole (dbh=11.0-19.9 cm) and small tree (dbh=20.0-35.9 cm) development stages on different aspects, elevation, slope degree and slope positions. Data were evaluated with paired-samples t test. Soil organic carbon stocks show a significant (P<0.001) difference despite carbon stock in forest floor has not significant (P>0.05) difference between 2003 and 2013. Depending on these differences, accumulated carbon stocks were 2.88 Mg C ha-1 yr-1 in soil and 0.02 Mg C ha-1 yr-1 in forest floor. 

Keywords: Scots pine, soil, forest floor, carbon sequestration

Türkmen Dağı (Eskişehir, Kütahya) sarıçam ormanlarında toprak ve ölü örtüde biriken yıllık organik karbon miktarının belirlenmesi

Özet: Bu çalışma, sarıçam (Pinus sylvestris L. subsp. hamata (Steven) Fomin.) ormanlarında toprak ve ölü örtüde biriken yıllık karbon miktarının belirlenmesi amacıyla yapılmıştır. Araştırma, Batı İç Anadolu Bölgesi’nde yer alan Türkmen Dağı (Eskişehir, Kütahya) kütlesi üzerinde yürütülmüştür. Örneklemeler, direklik (d1,3=11,0-19,9 cm) ve ince ağaçlık çağında (d1,3=20,0-35,9 cm) bulunan, farklı bakı, yükselti, eğim ve yamaç konumu özelliğine sahip 40 alanda yapılmıştır. Veriler bağımlı iki örneklem t testi ile değerlendirilmiştir. 2003 ve 2013 yılları arasında toprak karbon stoğu bakımından önemli bir farklılık belirlenirken (P<0,001), ölü örtü karbon stoğu bakımından anlamlı bir farklılık (P>0,05) bulunamamıştır. Araştırma sonuçlarına göre toprakta 2,88 Mg C ha-1 yıl-1, ölü örtüde 0,02 Mg C ha-1 yıl-1 karbonun depolandığı belirlenmiştir.    

Anahtar Kelimeler: Sarıçam, toprak, ölü örtü, karbon birikimi

Received (Geliş): 11.02.2016 - Revised (Düzeltme): 21.03.2016 -   Accepted (Kabul): 27.04.2016

Cite (Atıf) : Guner, S.T., Makineci, E., 2017. Determination of annual organic carbon sequestration in soil and forest floor of Scots pine forests on The Türkmen Mountain (Eskişehir, Kütahya). Journal of the Faculty of Forestry Istanbul University 67(2): 109-115. DOI: 10.17099/jffiu.199494

Keywords

• Sarıçam,toprak,ölü örtü,karbon birikimi

References

1. Berg, B., Gundersen, P., Akselsson, C., Johansson, M.-B., Nilsson, A., Vesterdal, L., 2007. Carbon sequestration rates in Swedish forest soils – a comparison of three approaches. Silva Fennica 41(3): 541-558.
2. Black, K., Byrne, K.A., Mencuccini, M., Tobin, B., Nieuwenhuis, M., Reidy, B., Bolger, T., Saiz, G., Green, C., Farrell, E.T., Osborne, B., 2009. Carbon stock and stock changes across a Sitka spruce chronosequence on surface-water gley soils. Forestry 82 (3): 255-272, doi:10.1093/forestry/cpp005.
3. Carter, M.R., Gregorich, E.G., 2008. Soil Sampling and Methods of Analysis. CRC Press, Boca Raton.
4. Çepel, N., Dündar, M. Günel, A., 1977. Türkiye’nin Önemli Yetişme Bölgelerinde Saf Sarıçam Ormanlarının Gelişimi ile Bazı Edafik ve Fizyografik Etmenler Arasındaki İlişkiler. Tübitak Yayınları, Ankara.
5. Çömez, A., 2012. Sündiken Dağları’ndaki (Eskişehir) Sarıçam (Pinus sylvestris L.) Meşcerelerinde Karbon Birikiminin Belirlenmesi. Orman Toprak ve Ekoloji Araştırmaları Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Eskişehir.
6. Güner, Ş.T., 2006. Türkmen Dağı (Eskişehir, Kütahya) Sarıçam (Pinus sylvestris ssp. hamata) Ormanlarının Yükseltiye Bağlı Büyüme Beslenme İlişkilerinin Belirlenmesi. Doktora Tezi, Anadolu Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Eskişehir.
7. IPCC, 2003. Good practice guidance for land use, land-use change and forestry, In: IGES, Eds. J. Penman, M. Gytarsky, T. Hiraishi, T. Krug, D. Kruger, R. Pipatti, L. Buendia, K. Miwa, T. Ngara, K. Tanabe, F. Wagner, IPCC/OECD/IEA/IGES, Hayama, Japan, http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gpglulucf/gpglulucf_contents.html (Ziyaret tarihi: 14 Aralık 2015).
8. Jandl, R., Lindner, M., Vesterdal, L., Bauwens, B., Baritz, R., Hagedorn, F., Johnson, D.W., Minkinen, K., Byrne, K.A., 2007. How strongly can forest management influence soil carbon sequestration?. Geoderma 137: 253-268, doi:10.1016/j.geoderma.2006.09.003.

9. Janssens, I.A., Sampson, D.A., Cermak, J., Meiresonne, L., Riguzzi, F., Overloop, S., Ceulemans, R., 1999. Above- and belowground phytomass and carbon storage in a Belgian Scots pine stand. Annals of Forest Science 56: 81-90, doi:10.1051/forest:19990201.
10. Kim, Y.S., Yi, M.J., Lee, Y.Y., Kobayashi, M., Son, Y., 2009. Estimation of carbon storage, carbon inputs, and soil CO2 efflux of alder plantations on granite soil in central Korea: comparison with Japanese larch plantation. Landscape Ecol Eng 5, 157-166, doi:10.1007/s11355-008-0056-1.
11. Leco, 2000. TruSpec CN analyzer. Leco Cooperation, St. Joseph.
12. Lettens, S., Orshoven, J.V., Wesemael, B.V., Muys, B., Perrin, D., 2005. Soil organic carbon changes in landscape units of Belgium between 1960 and 2000 with reference to 1990. Global Change Biology 11: 2128-2140, doi:10.1111/j.1365-2486.2005.001074.x.
13. 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, doi:10.1007/s10342-014-0854-y.
14. Miegroet, H.V., Moore, P.T., Tewksbury, C.E., Nicholas, N.S., 2007. Carbon sources and sinks in high-elevation spruce-fir forests of the Southeastern US. Forest Ecology and Management 238: 249-260, doi:10.1016/j.foreco.2006.10.020.
15. Özdamar, K., 2002. Paket Programlar ile İstatistiksel Veri Analizi. Kaan Kitabevi, Eskişehir.
16. Prietzel, J., Stetter, U., Klemmt, H-J., Rehfuess, K.E., 2006. Recent carbon and nitrogen accumulation and acidification in soils of two Scots pine ecosystems in Southern Germany. Plant Soil 289: 153-170, doi:10.1007/s11104-006-9120-5.
17. Tolunay, D., 1997. Aladağ’da (Bolu) Sıklık Çağındaki Sarıçam (Pinus sylvestris L.) Meşcerelerinde Bakımların Madde Dolaşımına Etkileri. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
18. Tolunay, D., Çömez, A., 2008. Türkiye ormanlarında toprak ve ölü örtüde depolanmış organik karbon miktarı, Hava Kirliliği ve Kontrolü Ulusal Sempozyumu, Hatay, 22-25 Ekim 2008, 750-765.
19. Tolunay, D., 2009. Carbon concentrations of tree components, forest floor and understorey in young Pinus sylvestris stands in north-western Turkey. Scandinavian Journal of Forest Research 24(5): 394-402, doi:10.1080/02827580903164471.
20. URL, 2015. General Directorate of Mineral Research and Exploration, 1:500000 Scale Geological Inventory Map Series of Turkey.
21. http://maps.mta.gov.tr/geological/500000-scale.php (Ziyaret tarihi: 15 Ocak 2016).
22. Yildiz, O., 2000. Ecosystem effects of vegetation removal in coastal Oregon Douglas-fir experimental plantations: Impacts on ecosystem production, tree growth, nutrients, and soils. Ph.D. Dissertation. Oregon State University, Corvallis, Oregon.
23. Yildiz, O., Eşen D., 2006. Effects of different Rhododendron control methods in eastern beech (Fagus orientalis Lipsky) ecosystems in the western Black Sea region of Turkey. Annals of Applied Biology 149: 235–242, doi:10.1111/j.1744-7348.2006.00084.x.
24. Yildiz, O., Sarginci, M., Esen, D., Cromack, K Jr., 2007. Effects of vegetation control on nutrient removal and Fagus orientalis Lipsky regeneration in the western Black Sea region of Turkey. Forest Ecology and Management 240(1–3): 186–194, doi:10.1016/j.foreco.2007.01.0.
25. Yildiz, O., Eşen, D., Sargıncı, M., 2009. Long-term site productivity effects of different Rhododendron control methods in eastern beech (Fagus orientalis Lipsky) ecosystems in the Western Black Sea region of Turkey. Soil Use and Management 25: 28–33, doi:10.1111/j.1475-2743.2008.00190.x.
26. Yildiz, O., Cromack, K Jr., Radosevich, S.R., Martinez-Ghersa, M.A., Baham, J.E., 2011. Comparison of 5th- and 14th-year Douglas-fir and understory vegetation responses to selective vegetation removal. Forest Ecology and Management 262: 586–597, doi:10.1016/j.foreco.2011.04.015.
27. Zhu, B., Wang, X., Fang, J., Piao, S., Shen, H., Zhao, S., Peng, C., 2010. Altitudinal changes in carbon storage of temperate forests on Mt Changbai, Northeast China. J Plant Res 123: 439-452, doi:10.1007/s10265-009-0301-1.