Kaz Dağlarında Yükseltiye Bağlı Azot Mineralleşmesinin Değişimi

Year 2012, Volume: 62 Issue: 1, 19 - 29, 01.01.2012

Hüseyin Tecimen , Orhan Sevgi , Ernaz Altundağ

Abstract

Bu çalışmada farklı yükseltilerde bulunan yetişme ortamlarında, yükseltinin etkisine bağlı olarak
azot mineralleşmesi, beslenmesi ve toprakta bulunma miktarları bakımından farkların ortaya konulması
amaçlanmıştır. Kaz dağlarında 3 yükseltide (600 m, 1000 m ve 1430 m) yerinde bekletme yöntemi ile
standart toprak malzemesi kullanılarak azot mineralleşmesinin değişimi incelenmiştir. Bu maksatla
belirtilen yükseltilerde üstü kapalı tüpler içine yerleştirilen standart toprak ile ortamdaki yerli toprağın
ayrı ayrı yerinde ve deneylikte (20 ℃ sıcaklık ve % 60 su doygunluğunda) mineralleşme miktarları
izlenmiştir. Deneylikte yapılan bekletme ile elde edilen sonuçlara göre standart ve karışım topraklarında
amonyum-N birikimi mikrobiyal tutulmaya uğramış, yerli topraklarda ise mineralleşme gerçekleşmiş,
nitrat-N birikimi yerli topraklarda daha düşük (-0.4-0.7 mg NO3--N kg-1
29 gün-1
) standart ve karışım
topraklarında daha yüksek (2.3-17.9 mg NO3--N kg-1 29 gün-1
) olmuştur. 99 günlük yerinde bekletme
sonucunda standart ve karışım topraklarında eksi yönde amonyum-N birikimi, yerli topraklarda ise 12.7-
25.26 mg NH4+-N kg-1
arasında amonyum-N birikimi tespit edilmiştir. Haziran ayı sonunda 99 günlük
yerinde bekletme sonucu hemen bütün topraklarda nitrat-N birikimi olduğu tespit edilmiştir. Sonuç
olarak; (1) yüksek amonyum-N varlığı nitrat-N birikimine neden olmuştur. (2) Standart ve karışık toprak
malzemesinin yerli topraktan daha düşük bir organik azot içeriğine sahip olması, standart ve karışım
topraklarında mineralleşmenin oluşmasına izin vermemiştir. (3) Deneylikte yapılan bekletme ile standart
toprakta daha düşük nitrat-N oluşumu, standart toprakta daha az nitrat bakterisi bulunduğuna işaret
etmektedir. (4) Yükseltinin amonyum-N birikimine etkisi belirgin olmamıştır. Çünkü bekletmeye konu
edilen topraklardaki mineral azot fazlalığı mineralleşmeye değil mikrobiyal tutulmaya uğramıştır. (5)
Nitrat-N birikimi yeryüzü şeklinden kaynaklanan mikro-iklim etkisiyle yükseltiye koşut olarak artmıştır.

Keywords

Yükselti, Kaz Dağları, azot mineralleşmesi, standart toprak

References

• Aber, J.D., Nadelhoffer, K.J., Steudler, P. and J.M. Melillo, 1989. Nitrogen Saturation in Northern Forest Ecosystems. BioScience 39(6): 378-386.
• Akyürek, B. And Y. Sosyal, 1980. Biga Yarımadası ve Güneyinin 1/100000 Ölçekli Kompilasyonu. M.T.A. Jeoloji Dairesi. sf: 13, 1 Harita.
• Ata, C. 1975. Kazdağı Göknarının Türkiye’deki yayılış ve silvikültürel Özellikleri,155 sayfa, İstanbul Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Doktora Tezi.
• Berendse, F. 1990. Organic matter accumulation and nitrogen mineralization during secondary succession in heathland ecosystems. Journal of Ecology. 78: 413-427.
• Bertrand, I., O. Delfosse and B. Mary, 2007. Carbon and nitrogen mineralization in acidic, limed and calcareous agricultural soils: Apparent and actual effects. Soil Biology and Biochemistry. 39: 276-288.
• Bonito, G.M., D.C. Coleman, B.L. Haines and M.L. Cabrera, 2003. Can nitrogen budgets explain differences in soil nitrogen mineralization rates of forest stand along an elevation gradient? Forest Ecology and Management. 176: 563-574.
• Bremner, J.M. and C.S. Mulvaney 1982. Nitrogen – Total. In: Page, A.L., Miller, R.H., Keeney, D.R. (Eds.), Methods Of Soil Analysis. Part 2. Chemical And Microbiological Properties Second Edition. Soil Science Society Of America Inc. Madison, Wisconsin, Usa, pp: 595-624.
• Breuer, L., R. Kiese, and K. Butterbach-Bahl, 2002. Temperature and moisture effects on nitrification rates in tropical rain-forest soils. Soil Science Society of America Journal. 66: 834-844.
• Choromanska, U. and T.H. DeLuca 2002. Microbial activity and nitrogen mineralization in forest mineral soils following heating: Evaluation of post-fire effects. Soil Biology and Biochemistry. 34: 263-271.
• Cookson, W.R., D.A Abaye, Marschner, P., Murphy, D.V., E.A. Stockdale and K.W.T. Goulding, 2005. The contribution of soil organic matter fraction to carbon and nitrogen mineralization and microbial community size and structure. Soil Biology and Biochemistry. 37: 1726-1737.
• Ercan, T., M. Satır, G. Steinitz, A. Dora, E. Sarıfakıoğlu, C. Adis, H. Walter, and T. Yıldırım, 1995. Biga Yarımadası ile Gökçeada, Bozcaada ve Tavşan Adalarındaki (KB Anadolu) Tersiyer Volkanizmasının Özellikleri. MTA Dergisi. 117: 55 – 86.
• Finzi, A.C., N. Van Breemen and C.D. Canham, 1998. Canopy tree-soil interactions within temperate forests: species effects on soil carbon and nitrogen. Ecological Applications. 8 (2): 440-446.
• Galloway, J. N., W. H. Schlesinger, H. Levy II, A. Michaels and J. L. Schnoor. 1995. Nitrogen fixation: atmospheric enhancement— environmental response. Global Biogeochemical Cycles. 9:235–252
• Giardina, P.C., M.G. Ryan, R.M. Hubbard and D. Binkley, 2001. Tree species and soil textural controls on carbon and nitrogen mineralization rates. Soil Science Society of America Journal. 65, 1272-1279.
• Gülçur, F. 1974. Toprağın Fiziksel ve Kimyasal Analiz Metodları. Kutulmuş Matbası, İstanbul.
• Hart, S.C. and D.A. Perry, 1999. Transferring soils from high- to low-elevation forests increases nitrogen cycling rates: climate change implications. Global Change Biology. 5: 23- 32.
• Hart, S.C., J.M. Stark, E.A. Davidson and M.K. Firestone, 1994. Nitrogen Mineralization, Immobilization, And Nitrification. In: Weaver, R. W., Angle, S., Bottomley, P., Bezdicek, D., Smith, S., Tabatabai, A., Wollum, A., (Eds.), Methods Of Soil Analysis. Part 2. Microbiological And Biochemical Properties. Soil Science And Society Of America, Madison, Wi, Usa, Pp. 985-1018.
• Hassink, J. 1992. Effects of soil texture and structure on carbon and nitrogen mineralization in grassland soils. Biology and Fertility of Soils. 14(2): 126-134.
• Jackson, M. L. 1962. Soil Chemical Analysis. Constable And Company Ld., London, England.
• Kantarcı, M.D. and O. Sevgi, 1997. Biga Yarımadası’nda Yetişme Ortamı Bölgesel Özellikleri ile Ağaç ve Çalı Türlerinin Yayılışı Arasındaki İlişkiler. İ.Ü. Araştırma Fonu Proje Nu: 881 / 090896, sf: 100.
• Kantarcı, M.D. 1996. Biga Yarımadası’nda Ekolojik Faktörler İle Ağaç Türlerinin Yayılışı Arasındaki İlişkiler. Yerleşim ve Çevre Sorunları: Çanakkale İli 9-13 Eylül 1996, sf: 1-19
• Karaöz, Ö. 1992. Toprakların su ekonomisine ilişkin bazı fiziksel özelliklerinin laboratuvarda belirlenmesi yöntemleri. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi Seri B. 39 (3): 133 – 144.
• Kitayama, K., S-I. Aiba, N. Majalap-Lee and M. Ohsawa, 1998. Soil nitrogen mineralization rates of rainforests in a matrix of elevations and geological substrates on mount Kinabalu, Borneo. Ecological Research. 13: 301-312.
• Klopatek, J.M. 1987. Nitrogen mineralization and nitrification in mineral soils of PinyonJuniper ecosystems. Soil Science Society of America Journal. 51:453-457.
• Leech, N.L., K.C. Barrett and G.A. Morgan, 2004. Spss For Intermediate Statistics. Lawrence Erlbaum Associates,Publishers London, ISBN:0-8058-4790-1.
• Mc Lean, E.O. 1982. Soil Ph And Lime Requirement. In: Page, A.L., Miller, R.H., Keeney, D.R. (Eds.), Methods Of Soil Analysis. Part 2. Chemical And Microbiological Properties Second Edition. Soil Science Society Of America Inc. Madison, Wisconsin, Usa, Pp: 159-224.
• Merilä, P., R. Strömmer, H. Fritze, 2002. Soil microbial activity and community structure along a primary succession transect on the land-uplift coast in western Finland. Soil Biology & Biochemistry. 34: 1647–1654.
• Nelson, D.W. and L.E. Sommers, 1982. Total Carbon, Organic Carbon, And Organic Matter. In: Page, A.L., Miller, R.H., Keeney, D.R. (Eds.), Methods Of Soil Analysis. Part 2. Chemical And Microbiological Properties Second Edition. Soil Science Society. Of America Inc. Madison, Wisconsin, Usa, Pp: 539-579.
• Özdamar, K. 2002. SPSS ve Minitab Paket Programları ile İstatistiksel Veri Analizi. Kaan Kitabevi, Cilt I ve II, ISBN: 975 – 6787 – 00 – 7.
• Özel, N. 1999. Kaz Dağları Orman Vejetasyonu Üzerine Fitososyolojik ve Fitoekolojik Araştırmalar. Orman Bakanlığı Yayın Nu:77, Ege Or. Müd. Yayın Nu: 15, sf: 81, ISSN 1300 – 9508.
• Price, M.F. 2005. Forests in sustainable mountain development. In: Global Change and Mountain Regions (Eds: U M Huber ve ark.) s: 521-529. Printed in Netherlands, Springer.
• Ross, D.S., G.B. Lawrence and G. Fredriksen, 2004. Mineralization and nitrification patterns at eight northeastern USA forested research sites. Forest Ecology and Management. 188: 317-335.
• Rustad, L.E., J.L. Campbell, G.M. Marion, R.J. Norby, M.J. Mitchell, A.E. Hartley, J.H.C. Cornelissen, J. Gurevitch and Gcte-News 2001. A meta-analysis of the response of soil respiration, net nitrogen mineralization, and aboveground plant growth to experimental ecosystem warming. Oecologia.126:543–562.
• Sasser, C.L. and D. Binkley, 1989. Nitrogen mineralization in high-elevation forests of the Appalachians. II. Patterns with stand development in fir waves. Biogeochemistry. 7: 147-156.
• Sevgi, O. 2003. Bayramiç İşletmesi’nde (Kaz Dağları) Karaçam’ın (Pinus nigra Arnold.) Yükseltiye Göre Büyüme Beslenme İlişkileri. İstanbul Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü Doktora Tezi.
• Sevgi, O. and H.B. Tecimen, 2007. Kazdağları’nın Yüksek Dağlık Kesiminde (1400m-1750m) Bulunan Karaçam (Pinus nigra Arn.) Ormanlarının Beslenme Büyüme İlişkileri. (Proje Başlama Tarihi 14.05.2004) (İ.Ü. BAP 228/29042004).
• Sevgi, O. and H.B. Tecimen, 2008. Changes in Austrian pine forest floor properties in relation with altitude in mountainous areas. Journal of Forest Science. 54(7): 306-313.
• Sevgi, O. and H.B. Tecimen, 2009. Physical, chemical and pedogenetical properties of soil in relation with altitude at Kazdagi upland black pine forest. Journal of Environmental Biology. 30 (3): 349-354.
• Smithwick, E. A. H., M. G., Turner, K. L. Metzger and T. C. Balser, 2005. Variation in NH4+ mineralization and microbial communities with stand age in lodgepole pine (Pinus contorta) forests, Yellowstone National Park (USA); Soil Biology & Biochemistry. 37: 1546-1559.
• Tecimen, H.B. and O. Sevgi, 2010. Kazdağları’nın Dağlık Kesiminde Karaçamın Pinus nigra (Arnold.) Bazı İbre Özellikleri ve Yükselti ile Arasındaki İlişkiler. Batı Akdeniz Ormancılık Araştırma Müdürlüğü Dergisi. 10(1): 55-72.
• Tecimen, H.B. and O. Sevgi, 2010. Effects of fertilization on net nitrogen mineralization and nitrification rates at different land-use types: A laboratory incubation. Fresenius Environmental Bulletin. 19(6): 1165-1170.
• Tecimen, H.B. and A. Kavgacı, 2011. Evaluation of net nitrogen mineralization in Pinus brutia Ten. forests and maquis shrublands in southern Turkey. Fresenius Environmental Bulletin. 20(2): 385-390.
• Timm, N.H. 2002. Applied Multivariate Analysis. Spinger-verlag New York. ISBN:0-387- 95347-7.
• Van Miegroet, H. And D.W. Cole, 1985. Acidification sources in Red Alder and Douglas Fir soils-importance of nitrification. Soil Science Society of America Journal. 49: 1274-1279.
• Vitousek, P.M., J.D. Aber, R.W. Howarth, G.E. Likens, P.A. Matson, D.W. Schindler, W.H. Schlesinger and D.G. Tilman, 1997. Human alteration of the global nitrogen cycle: sources and consequences. Ecological Applications. 7(3): 737-750.
• Vitousek, P.M. 1994. Beyond global warming: ecology and global change. Ecology. 75(7): 1861-1876.
• Vourlitis, G.L., G. Zorba, S.C. Pasquini, and R. Mustard, 2007. Chronic nitrogen deposition enhances nitrogen mineralization potential of semiarid shrubland soils. Soil Science Society of America Journal. 71(3): 836-842.