Orman ekosisteminde toprak solucanlarının önemi ve populasyonlarının örneklenmesinde kullanılan metotlar üzerine bir bakış

Abstract

Toprağın fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini farklı yönlerde olumlu olarak etkileyen ve ekosistem mühendisi olarak adlandırılan toprak solucanları orman ekosisteminin oluşumu, yapısı, işleyişi ve fonksiyonu üzerine önemli etkilere sahiptir. Ancak, 150 yıldan daha uzun süredir toprak solucanları ile çalışılmasına rağmen, toprak solucanlarının ekolojileri, taksonomileri ve temel özellikleri konusunda ciddi bir bilgi eksikliği vardır. Toprak solucanları hakkındaki bilgi eksikliğini giderebilmek için toprak solucanlarının yetişme ortamı ile ilişkileri, gösterge türlerin tespiti ve potansiyel dağılım modellemeleri konularında araştırmalara ihtiyaç vardır. Toprak solucanları ile ilgili bilgi eksikliğini gidermek için ilk olarak toprak solucanlarının topraktan zarar görmeden çıkarılmaları gerekmektedir. Derlemede toprak solucanı envanter çalışmalarında en çok kullanılan kazma ve elle ayırma, elektrikle çıkartma, formaldehit ile çıkartma, soğan ekstraktı ile çıkartma, hardal ile çıkartma, allyl isothiocyanate (AITC) ile çıkartma, potasyum permanganat ile çıkartma ve tuzakla yakalama metotlarına yer verilmiştir. Çalışma, özellikle orman ekosistemlerinde gelecekte ülkemizde yapılacak olan toprak solucanı çalışmalarına ışık tutmak ve yardımcı olmak amacıyla hazırlanmıştır.

Keywords

• ekosistem,vejetasyon,toprak,envanter,toprak solucanı çıkartma metotları

The importance of earthworms in forest ecosystem and a review on methods used for the sampling of their population

Abstract

Affecting the physical, chemical and biological characteristics of soil positively, eartworms called ecosystem engineers have significant impact on the function, mechanism, structure and formation of forest ecosystem. Studies have been carried out on earthworms for over 150 years; hovewer, there is a serious lack of information related to their ecological, taxonomic and basic characteristics. It is, therefore, required to conduct studies on the habitat of earthworms, determination of indicator species, and potential distribution modelling. So as to learn more about them, the first thing to do is to remove earthworms to the surface without giving any harm. In this paper, the most commonly used methods such as digging and hand sorting method, formaldehyde extraction method, mustard extraction method, allyl isothiocyanate (AITC) extraction method, potassium permanganate extraction method, electrical device extraction method, and using traps were explained. The study aims to provide more information on earthworms and to shed light on the future works that will be carried out on forest ecosystems.

Keywords

• Inventory,ecosystem,vegetation,soil,earthworm extraction methods

References

1. Bartlett, M. D., . Harris J. A., James, I. T., Ritz, K., 2006. Inefficiency of mustard extraction technique for assessing size and structure of earthworm communities in UK pasture. Soil Biology and Biochemistry 38(9): 2990-2992.
2. Birkas, M., Bottlik, L., Stingli, A., Gyuricza, C., Jolánkai, M., 2010. Effect of Soil Physical State on the Earthworms in Hungary. Applied and Environmental Soil Science 2010.
3. Bohlen, P., Parmelee, R., Blair, J., Edwards, C., Stinner, B. R., 1995. Efficacy of methods for manipulating earthworm populations in large-scale field experiments in agroecosystems. Soil Biology and Biochemistry 27(8): 993-999.
4. Chan, K.Y., Munro, K., 2001. Evaluating mustard extracts for earthworm sampling. Pedobiologia 45(3): 272-278.
5. Čoja, T., Zehetner, K., Bruckner, A., Watzinger, A., Meyer, E., 2008. Efficacy and side effects of five sampling methods for soil earthworms (Annelida, Lumbricidae). Ecotoxicology and Environmental Safety 71(2): 552-565.
6. Crumsey, J. M. 2014. Exotic Earthworm Communities as Drivers of Soil Carbon Dynamics in Northern Temperate Forests, The University of Michigan.
7. Çakır, M., Makineci, E., 2011. Toprak faunası: Sınıflandırılması ve besin ağındaki yeri. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi 61(2): 139-152.
8. De Wandeler, Sousa-Silva, H., Ampoorter, R. E., Bruelheide, H., Carnol, M., Dawud, S. M., Dănilă, G., Finer, L., Hättenschwiler, S., Hermy, M., 2016. Drivers of earthworm incidence and abundance across European forests. Soil Biology and Biochemistry 99: 167-178.

9. Duriez, O., Ferrand, Y., Binet, F., 2006. An adapted method for sampling earthworms at night in wildlife studies. Journal of Wildlife Management 70(3): 852-858.
10. Eisenhauer, N., Straube, D., Scheu, S., 2008. Efficiency of two widespread non-destructive extraction methods under dry soil conditions for different ecological earthworm groups. European Journal of Soil Biology 44(1): 141-145.
11. Gholami, S., Sayad, E., Gebbers, R., Schirrmann, M., Joschko, M., Timmer, J., 2016. "Spatial analysis of riparian forest soil macrofauna and its relation to abiotic soil properties." Pedobiologia 59(1): 27-36.
12. Gulsoy, S., Suel, H., Celik, H., Ozdemir, S., Ozkan, K., 2014. Modeling site productivity of Anatolian black pine stands in response to site factors in Buldan Dıstrict, Turkey. Pakistan Journal of Botany 46(1): 213-220.
13. Gunn, A. 1992. The use of mustard to estimate earthworm populations. Pedobiologia 36(2): 65-67.
14. Gutiérrez-López, M., Moreno, G., Trigo, D., Juárez, E., Jesús J. B., Cosín, D. J. D., 2016. The efficiency of earthworm extraction methods is determined by species and soil properties in the Mediterranean communities of Central-Western Spain. European Journal of Soil Biology 73: 59-68.
15. Gülsoy, S., 2006: Sütçüler (Isparta) Yöresinde Karaçamın (Pinus nigra Arn. Subsp. Pallasiana (Lamb.) Holmboe) Boy Gelisimi İle Bazı Yetisme Ortamı Özellikleri Arasındaki İliskiler. Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, Fen Bilimleri Enstitüsü, Süleyman Demirel Üniversitesi, ISPARTA.
16. Güner, Ş. T., Özkan, K., Yücel E., 2011a: Sarıçam ormanlarının verimliliği ile vejetasyon ve tür çeşitliliği arasındaki ilişkiler, Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 12, 1-6.
17. Güner, Ş.T., Özkan, K., Çömez, A., 2011b. Key factors in the site selection of Rosa canina (L.)– aplying the generalized additive model. Polish Journal of Ecology 59(3): 475-482.
18. Jouquet, P., Bottinelli, N., Podwojewski, P., Hallaire, V., Duc, T. T., 2008. Chemical and physical properties of earthworm casts as compared to bulk soil under a range of different land-use systems in Vietnam. Geoderma 146(1): 231-238.
19. Kalu, S., Koirala, M., Khadaka, U. R., 2015. Earthworm population in relation to different land use and soil characteristics. Journal of Ecology and The Natural Environment 7(5): 124-131.
20. Karataş, R., 2014. Eskişehir, Afyonkarahisar ve Ankara İllerindeki Sedir (Cedrus Libani A. Rich.) Ağaçlandırmalarının Gelişimi İle Bazı Yetişme Ortamı Özellikleri Arasındaki İlişkiler. Süleryman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, ISPARTA
21. Khan, A. A., 2014. Earthworms-the Soil Ecosystem Engineers. Thirty Fourth Pakistan Congress of Zoology, Vol. 34, pp. 31-47.
22. Kuzugüdenli, E., 2014. Batı Akdeniz bölgesinde boylu ardıçın (Juniperus excelsa bieb.) boy gelişimi ile bazı yetişme ortamı faktörleri arasındaki ilişkiler. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, ISPARTA.
23. Mısırlıoğlu, İ. M., 2017. Diversity of Earthworm (Clitellata, Annelida) Species in Asian and European Part of Turkey. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Doğa Bilimleri Dergisi 20(2): 115-119.
24. Neğiz, M. G., 2013. Gölhisar(Burdur)Yöresinde Odunsu Tür Çeşitliliği İle Yetişme Ortamı Özellikleri Arasındaki İlişkiler. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, ISPARTA
25. Nxele, T., Lamani, S., Measey, G. J., Armstrong, A., Plisko, J. D., Willows-Munro, S., Janion-Scheepers, C., Wilson, J., 2015. Studying earthworms (Annelida: Oligochaeta) in South Africa. African Invertebrates 56(3): 779-806.
26. Ozkan, K,. Bilir, N., 2008b. Influence of soil and topographical characteristics on spatial distribution of wild rosa (Rosa canina L.) and its indicator species in Beysehir watershed, Mediterrian region, Turkey. The Malaysian forester Journal, 71: 87-96.
27. Ozkan, K., Senol, H., Gulsoy, S., Mert, A., Suel, H., Eser, Y., 2009. Vegetation-Environment Relationships in Mediterranean Mountain Forests on Limeless Bedrocks of Southern Anatolia, Turkey. Journal of Environmental Engineering and Landscape Management, 17(3): 154-163
28. Özkan, K, 2004b. Beyşehir gölü havzası'nda Anadolu karaçamının (Pinus nigra Arnold) yayılışı ile fizyografik yetişme ortamı faktörleri arasındaki ilişkiler. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 2: 30-47, Isparta
29. Özkan, K., 2004a. Prof. Dr. Bekir Sıtkı EVCİMEN Sedir Koruma Ormanı'nda Toros Sedir'inin (Cedrus libani A. RİCH) gelişimi ile yetişme ortamı faktörleri arasındaki ilişkiler. Anadolu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 5(2): 327-332
30. Özkan, K., 2006. Beyşehir gölü havzası Çarıksaraylar yetişme ortamı yöreler grubunda fizyografik yetişme ortamı faktörleri ile ağaç ve çalı tür çeşitliliği arasındaki ilişkiler analizi. Anadolu Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 7(1): 157-166.
31. Özkan, K., 2012. Sınıflandırma ve regresyon ağacı tekniği (SRAT) ile ekolojik verinin modellenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 13: 1-4.
32. Özkan, K., Berger, U., 2014. Predicting the potential distribution of plant diversity in the yukarigökdere forest district of the mediterranean region. Polish journal of ecology, 62: 441–454
33. Özkan, K., Çelik S., 2008a. Spatial distribution of Juniperus exelsa Bieb. in relation to its site factors. The Malaysian Forester journal, 71: 1-7.
34. Ozkan, K., Gulsoy, S., Mert, A., Ozturk, M., Muys, B. 2010. Plant distribution-altitude and landform relationships in karstic sinkholes of Mediterranean region of Turkey. Journal of Environmental. Biology, 31: 51-60
35. Ozkan, K., Suel, H., 2008c. Endemic plant species in a karstic canyon (Mediterranean Region, Turkey): relation to relief and vegetation diversity. Polish Journal of Ecology, 56(4): 709-715.
36. Paoletti, M. G., 1999. The role of earthworms for assessment of sustainability and as bioindicators. Agriculture, Ecosystems & Environment 74(1–3): 137-155.
37. Pelosi, C., Chiron, F., Dubs, F., Hedde, M., Ponge, J.-F., Salmon, S., Cluzeau D., Nélieu, S., 2014. A new method to measure allyl isothiocyanate (AITC) concentrations in mustard-Comparison of AITC and commercial mustard solutions as earthworm extractants. Applied Soil Ecology 80: 1-5.
38. Pfiffner, L. 2014. Earthworms–Architects of fertile soils. www.fibl.org, www.tilman-org.net, 2014 (Ziyaret tarihi: 24.02.2017)
39. Raw, F., 1959. Estimating earthworms populations by using formalin, Nat. Lond. 184, 1661-1662.
40. Staddon, P. L., Ostle, N., Fitter, A. H., 2003. Earthworm extraction by electroshocking does not affect canopy CO 2 exchange, root respiration, mycorrhizal fungal abundance or mycorrhizal fungal vitality. Soil Biology and Biochemistry 35(3): 421-426.
41. Steffen, G. P. K., Antoniolli, Z. I., Steffen, R. B., Jacques, R. J. S., dos Santos, M. L., 2013. Earthworm extraction with onion solution. Applied Soil Ecology 69: 28-31.
42. Szlavecz, K., Pitz, S. L., Bernard, M. J., Xia, L., O’Neill, J. P., Chang, C.-H., McCormick, M. K., Whigham, D. F., 2013. "Manipulating earthworm abundance using electroshocking in deciduous forests. Pedobiologia 56(1): 33-40.
43. Şentürk, Ö., 2012. Sütçüler Yöresinde Asli Orman Ağacı Türlerinin Potansiyel Yayılış Alanlarının Modellenmesi. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, ISPARTA
44. Şentürk, Ö., MERT, A., GÜLSOY, S., ÖZKAN, K., Özdemir, İ., 2010. Sipahiler – Hacıaliler Mevkisinde Karaçam Ve Kızılçam Türlerinin Potansiyel Yayılışlarının Modellenmesi. Isparta İli Değerleri Ve Değer Yaratma Potansiyeli Sempozyumları Bildiriler Kitabı, 26 Nisan- 3 Mayıs 2010, Sayfa 917-926, Isparta
45. Sentürk, O., Ulusan, MD., Eser, Y., Senol, A., Ozkan, K., 2013. Investigation of relationships between vegetation and environmental factors in the Cariksaraylar district of the sultan mountains. GeoMed 2013 The 3rd International Geography Symposium, Eds: Efe, R., Atalay, İ., Cürebal, İ., 10-13 June, 2013, Kemer Antalya, pp. 597-607.
46. Taşdelen, S., 2012. Jeolojik Zaman Çizelgesi. SDUGEO.
47. Ulusan, M.D., 2016. Akdeniz Bölgesi, Ovacık Dağı Yöresi’nde Odunsu Vejetasyonun Dağılımı ile Yetişme Ortamı Özellikleri Arasındaki İlişkilerin Ordinasyon Metotları ile Araştırılması, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Orman Mühendisliği Anabilim Dalı, ISPARTA
48. Valchovski, H., 2016. Influence of Soil Organic Matter Content on Abundance and Biomass of Earthworm (Oligochaeta: Lumbricidae) Populations. Ecologia Balkanica 8(1).
49. Valckx, J., Govers, G., Hermy, M., Muys, B., 2011. Optimizing earthworm sampling in ecosystems. Biology of Earthworms, Springer 19-38.
50. Weyers, S., Schomberg, H., Hendrix, P., Spokas, K., Endale, D., 2008. Construction of an Electrical Device for Sampling Earthworm Populations in the Field. Applied Engineering in Agriculture 24(3): 391-397.
51. Xu, S., Johnson-Maynard, J., Prather, T., 2013. Earthworm density and biomass in relation to Plant Diversity and Soil Properties in a Palouse Prairie Remnant. Applied Soil Ecology 72: 119-127.
52. Zaborski, E. R., 2003. Allyl isothiocyanate: an Alternative Chemical Expellant for Sampling Earthworms. Applied Soil Ecology 22(1): 87-95.
53. Zicsi, A., Szlavecz, K., Csuzdi, C., 2011. Leaf Litter Acceptance and Cast Deposition by Peregrine and Endemic European Lumbricids (Oligochaeta: Lumbricidae). Pedobiologia 54: Sf 145-152.