Determining the Amount of Throughfall, Stemflow and Interception in Different Types Stands

Abstract

This study aimed to determine the amount of throughfall, stem flow, interception, and the total amount of precipitation in the Black Pine, Beech, and Fir forests. According to the results of the study, the throughfall values were 70,92% in black pine, 78,66% in Beech, and 77.18% in the Fir stand; the stemflow values were 0,99% in black pine, 4,65% in Beech, and 1,83% in the Fir stands; the amounts of precipitation reaching the forest floor were 71,92% in black pine, 83,31% in Beech, and 79,01% in the Fir stand; and the interception values were found to be 28.10% in black pine, 16,70% in Beech, and 20,99% in the Fir stand. As a result, 28.08% of the total rainfall in the Black Pine stand, 16.69% in the Beech stand, and 20.99% in the Fir stand evaporated due to interception and was not included in the water balance of the basin.

Keywords

• Hydrological cycle
• Throughfall
• Stemflow
• Interception
• Kastamonu

Farklı Meşcere Türlerinde Ormanaltı Yağış, Gövdeden Akış ve İntersepsiyonun Belirlenmesi

Abstract

Yapılan bu çalışmada Karaçam, Kayın ve Göknar meşcerelerinde ormanaltı yağış, gövdeden akış, toprağa ulaşan yağış ve intersepsiyon miktarlarının belirlenmesi ve meşcere türlerine göre yağışın dağılımının ortaya konması amaçlanmıştır. Araştırma bulgularına göre ormanaltı yağış; Karaçamda %70,92; Kayında %78,66; Göknarda %77,18 olarak, gövdeden akış değerleri; Karaçamda %0,99; Kayında %4,65 ve Göknar meşceresinde %1,83 olarak, toprağa ulaşan yağış miktarı; Karaçamda %71,92; Kayında %83,31; Göknarda %79,01 olarak, intersepsiyon değerleri ise Karaçamda %28,10; Kayında %16,70 ve Göknar meşceresinde %20,99 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak gerçekleşen toplam yağışın %28,08’i Karaçam meşceresinde, %16,69’u Kayın meşceresinde, %20,99’u Göknar meşceresinde intersepsiyon ile buharlaşarak havzanın su bütçesine katılmamıştır.

Keywords

• Hidrolojik döngü
• orman altı yağış
• gövdeden akış
• intersepsiyon
• Kastamonu

References

1. Acharya, B.S., Stebler, E. ve Zou, C.B. (2016). Monitoring litter interception of rainfall using leaf wetness sensor under controlled and field conditions. Hydrological Process 2017;31:240-249.
2. Akkemik, U., Köse, N., Aras, A. ve Dalfes, N. (2005). Anadolu’nun son 350 yılında yaşanan önemli kurak ve yağışlı yıllar. Avrasya Yer Bilimleri Enstitüsü, Türkiye Kuvaterner Sempozyumu.
3. Anonim, (2010). 2010-2029 Daday Orman İşletme Müdürlüğü Amenajman Planı, Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü, Kastamonu.
4. Arnell, N., 2002. Hydrology and Global Environmental Change. Pearson Education, Harlow. 346 pp.
5. Aussenac, G. (1968). Interception des precipitations par le couvert forestier. Ann. Sci. for. 25 (3): 135-56.
6. Aussenac, G., ve Boulangeat, C., (1980). Interception des precipitations et Evapotranspiration Reelle dans Des Peuplements de Feuillı ( Fagus sylvatica L.) et de Resineux (Pseudotsuga menziesii (Mirb) Franco). Annales de Sciences Foretieres, 37 (2), 91-107.
7. Balazs, A. (1983). Ein kausalanalytischer beitrag zur Quantifizierung des bestands- und Nettoniederschlages von Waldbestanden, Verlag Beitrage zur Hydrologie. Kirchzarten.
8. Balcı, A.N. ve Özyuvacı, N. (1988). Orman ve Mera Hidrolojisi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Havza amenajmanı anabilim Dalı, Yüksek lisans ders notları. İstanbul.

9. Brutsaert, W., 2005. Hydrology. Cambridge University Press, New York. 605 pp.
10. Crockford, R.H., ve Richardson D.P. (1990). Partitioning of rainfall in a eucalypt forest and pine plantation in Southeastern Australia: IV. The releationship of interception and canopy storage capacity, the interception of these forests and the effect on interception of thinning the pine plantation. Hydrological Process, 4, 169-188.
11. Çepel, N. (1965). Orman topraklarında rutubet ekonomisi üzerine araştırmalar ve Belgrad ormanının bazı karaçam, kayın, meşe meşcerelerinde intersepsiyon, gövdeden akış ve toprak rutubeti miktarlarının sistematik ölçmelerle tespiti. 1. Baskı, Orman Genel Müdürlüğü Yayın No:418, Seri No: 4, İstanbul.
12. Çepel, N. (1967). Interzeption in Einem Buchen-Einem Eichen Und Einem Kiefernbestand Des Belgrader Waldes Bei İstanbul. Forstw. Cbl., 86 Jahrg., H.5, 301-314.
13. Çepel, N. ve Eruz E. (1969). Belgrad ormanında birer kayın, meşe ve çam meşceresinde tespit edilen intersepsiyon, beş yıllık ölçme sonuçları. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, Seri: B, Cilt: 19, Sayı:2. Sayfa:83-99.
14. Çepel, N. (1971). Toprak yüzüne varan yağış miktarına bitkilerin yaptığı etki ve Belgrad ormanında yapılan bir araştırmaya ait beş yıllık sonuçlar. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, Seri: B, Cilt: 21, Sayı:2.
15. Çepel, N. (1983). Orman Ekolojisi. 2. Baskı. İ.Ü. yayın No:3140, O.F. yayın No: 337. İstanbul.
16. Çepel, N. (1986). Barajların Yukarı Yağış Havzaları İçin Arazi Kullanım Planlamasının Ekolojik Esasları, İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi. Seri B, Cilt 36, Sayı 2, Sayfa 17-27.
17. Devlaeminck, R., De Schrijver, A., ve Hermy, M. (2005). Variation in throughfall deposition across a deciduous beech (Fagus sylvatica L.) forest edge in Flanders. Science of the Total Environment, 337, 241–252.
18. DSI. 2009. Turkey Water Report. Ankara. Erişim: [http://www.dsi.gov.tr/english/pdf_files/ TurkeyWaterReport.pdf].
19. Dingman, S., 2002. Physical Hydrology. Prentice Hall, Upper Saddle River. 646 p.
20. Gash, J., ve Shuttleworth, W., 2007. Evaporation. Benchmark Papers in Hydrology, vol. 2. IAHS Press, Wallingford. 521 pp.
21. Hewlet, J. D. (1982). Principles of Forest Hydrology. Press (2), ISBN 0-8203-0608-8, The University of Georgia Press, Athens.
22. Horton, R., 1919. Rainfall interception. Monthly Weather Review 47, 603–623.
23. İşler, E. (2010). Kastamonu Merkez, Daday ve Safranbolu Geleneksel Türk Evi Tavanları. Yayınlanmış Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen bilimleri Enstitüsü. Ankara.
24. Janík, R., ve Pichler, J. (2008). Amounts of throughfall and lysimetric water in a submountain beech forest in the Kremnické vrchy Mts.(West Carpathian Mts., Slovakia). Journal of Forest Science, 54(5), 207–211.
25. Konishi, S., Tani, M., Kosugi, Y., Takanashi, S., Sahat, M. M., Nik, A. R., ... & Okuda, T. (2006). Characteristics of spatial distribution of throughfall in a lowland tropical rainforest, Peninsular Malaysia. Forest Ecology and Management, 224(1–2), 19–25.
26. Kuzka., (2013). TR82 Düzey (Kastamonu, Çankırı ve Sinop İlleri) Bölge Planı 2014-2023. 14/06/2014 tarihinde http://www.kuzka.org.tr/dosya/2014-2023_bolge_plani_ taslagi.pdf adresinden alınmıştır.
27. Lawson, E. R. (1967). Througfall and stemflow in a pine hardwood stand in the Ouachita Mountain of Arkanssas. Water Resources Res., 3, 731-735.
28. Lewis, J. (2003). Stemflow Estimation in a Redwood Forest Using Model-Based Stratified Random Sampling, Environmetrics. 14: 559–571.
29. Leonard, R. E. (1961). Interception of precipitation by northern hardwoods. U.S. For. Serv. Ntheast For. Exp. Sta. Pap. 159: 16pp.
30. Molchanov, A. A. (1963). The hydrological role of forests. (p.407). Israel: Israel Program for Scientific Translations.
31. Maloney, D., Bennett, S., De Groot, A., ve Banner, A. (2002). Canopy interception in a hypermaritime forest on the north coast of British Columbia. Forest Sci. Prince Rupert Forest Region, 49.
32. Muluk, Ç.B., Turak, A., Yılmaz, D., Zeydanlı, U. ve C.C. Bilgin. 2009. Hidroelektrik Santral Etkileri Uzman Raporu: Barhal Vadisi. TEMA Vakfı Kaçkar Dağları Sürdürülebilir Orman Kullanımı ve Koruma Projesi Yayınları.
33. Muzylo, A., Llorens, P., Valente, F., Keizer, J.J., Domingo F., ve Gash, J.H.C. (2009). A review of rainfall interception modelling. Journal of Hydrology 370(2009)191-206.
34. Navar, J., (2017). Fitting rainfall interception models to forest ecosystems of Mexico. Journal of Hydrology 548(2017) 458-470.
35. Nihlgard, B. (1969). Distribution of rainfall in Beech and Spruce forest, a comparison. Bot. Notiser 122 (2): 308-9.
36. Ovington, J. D. (1954). Acomparison of rainfall in different woodlands. Forestry, 27 (1), 41-53.
37. Özhan, S. (1982). Belgrad ormanındaki bazı meşcerelerde evapotranspirasyonun deneysel olarak saptanması ve sonuçlarının amirik modellerle karşılaştırılması. 1. Baskı İ.Ü. Yayın No:2906, O.F. Yayın No:311, İstanbul.
38. Özhan, S., 2004. Havza Amenajmanı, İ.Ü. Rektörlük Yayın No: 4510, Orman Fakültesi Yayın No: 481. İstanbul. 385 pp.
39. Özhan, S., Hızal, A. ve Yurtseven, İ. (2011). Meşe-Kayın Karışık Ormanında Ormanaltı Yağış, İ.Ü. Orman Fak. Der. 61 (1): 25-30, İstanbul
40. Özyuvacı, N. (1976). Arnavutköy Deresi Yağış Havzasında Hidrolojik Durumu Etkileyen Bazı Bitki-Topral-Su İlişkileri, İ.Ü. Orman Fak. Yay. No:221, İstanbul,
41. Özyuvacı, N., Özhan, S., Gökbulak, F., Serengil, Y., ve Balcı, A. N., (2004). Effect of Selective Cutting on Streamflow in an Oak-Beech Forest Ecosystem Water Resources Management. 18: 249–262.
42. Pérez-Suárez, M., Fenn, M. E., Cetina-Alcala, V. M., ve Aldrete, A. (2008). The effects of canopy cover on throughfall and soil chemistry in two forest sites in the México City air basin. Atmósfera, 21(1), 83–100.
43. Pehl, C. E. ve Ray, K. F. (1983). Atmospheric Nutrient Inputs To Three Forest Types In East Texas. Forest Ecology and Management, 7(1983/1984), 11-18.
44. Riedl, O., ve Zachar, D. (1984). Forest amelioration. 1. Baskı, Elsevier, New York.
45. Rutter, A., Kershaw, K., Robins, P., ve Morton, A., 1971. A predictive model of rainfall interception in forest. I. Derivation of the model from observation in a plantation of Corsican pine. Agricultural Meteorology 9, 367–384.
46. Rutter, A., Morton, A., ve Robins, P., 1975. A predictive model of rainfall interception in forests. II. Generalization of the model and comparison with observations in some coniferous and hardwood stands. Journal of Applied Ecology 12, 367–380.
47. Tang, C. Y. (1993). Water and solute transport in a Pinus forest. Tracer in Hydrology, İAHS Publ. No.215, 347-348. UNESCO., (1999). Summary of the Monograph “World Water Resources at the beginning of the 21st Century”. IHP UNESCO, 14/09/2014 http://webworld.unesco.org/water/ihp/db/shiklomanov/summary/html/summary.html tarihinde adresinden alınmıştır.
48. URL-1. Türkiye Ulusal Havza Yönetim Stratejisi: Politika Seçenekleri (2011) (Taslak). Orman ve Su İşleri Bakanlığı Çölleşme ve Erozyonla Mücadele Genel Müdürlüğü. 21/12/2012 tarihinde http://www.cem.gov.tr/erozyon/ Files/faaliyetler/Ulusal_Havza_ Stratejisi/Politika_Secenekleri.pdf adresinden alınmıştır.
49. URL-2. Kastamonu ili genel özellikleri, 23/11/2014 tarihinde http://www.tumkasder.com/index.php?Git=kastamonu&sayfa=cografya adresinden alınmıştır.
50. URL-3. Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü–Kastamonu Orman Varlığı, 02/03/2024 tarihinde… https://www.ogm.gov.tr/kastamonuobm/ormanlarimiz/orman-varligi adresinden alınmıştır.
51. Vialatte, F. B. ve Cichocki, A. (2008). Spit Test Bonferonni Correction for QEEG statistical maps. Biological Cybernetics, 98, 208-303.
52. Ward, R., ve Robinson, M., 1990. Principles of Hydrology. McGraw-Hill Publishing Company, London. 365 pp. Yeşilkaya, Y. (1979). The interception of rainfall by forest canopies in South East Scotland. University of Edinburgh Department of Forestry and Naturel Resources.
53. Zengin, M. (1997). Kocaeli Yöresinde Orman Ekosistemlerinin Hidrolojik Ağaçlandırmalar Yönünden Karşılaştırılması, Orman Bakanlığı Yay. No:055, İzmit.
54. Zhang, G., G. M. Zeng, Y. M. Jiang, G. H. Huang, J. B. Li, J. M. Yao, W. Tan, R. J. Xiang, ve X. L. Zhang, (2005).
55. Modeling and Measurement of Two-Layer-Canopy Interception Losses in a Subtropical Mixed Forest of Central-South China Hydrology and Earth System Sciences Discussions. 2, 1995–2024, 2005.
56. Zinke, P. J. (1967). Forest interception studies in the United States. Forest Hydrology. (pp. 137-161) Oxford, UK: Pergamon Press.