Variation of form factors in black pine stands of Kastamonu region according to various single tree and stand characteristics

Abstract

The aim of this study was to examine the form factors of black pine (Pinus nigra J.F.Arnold) trees in even-aged, pure and natural stands of Kastamonu region. Data obtained from 120 sample plots taken from different site classes, canopy, development stage, ecoregion, density and age, and a total of 145 sample trees, including at least 1 sample tree with the diameter closest to the mean diameter in each sample plot, were used, and the breast height form factor (f1.3), absolute form factor (f0), natural form factor (f0.1) and artificial form factor (f0.5) were calculated with averages of 0.489, 0.317, 0.504 and 0.481, respectively. The relationships of form factors with various tree and stand characteristics were determined by statistical analysis. The results revealed that the form factors vary according to both tree and stand characteristics. The breast height form factor is correlated with all tree and stand characteristics except stand density and has differences in terms of site classes and development stages. The absolute form factor correlates with crown length and tree age and has differences in terms of site classes and ecoregions. The natural form factor correlates with all tree and stand characteristics except crown length and has differences in terms of development stages. The artificial form factor is only correlated with stand age. The success of form factors in volume calculations was also evaluated, and it has been determined that the most successful volume estimations can be achieved with the absolute form factor.

Keywords

• Stem form
• Form factor
• Tree volume
• Pinus nigra

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

1919B012109568

Thanks

Bu çalışma, TÜBİTAK tarafından 2209-A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı kapsamında 1919B012109568 başvuru numarası ile desteklenen ve Elif Şeyda KESİK’in yürütücülüğünü ve Oytun Emre SAKICI’nın danışmanlığını yaptığı proje kapsamında gerçekleştirilmiştir.

Kastamonu yöresi karaçam meşcerelerinde şekil katsayılarının çeşitli tek ağaç ve meşcere özelliklerine göre değişimi

Abstract

Bu çalışmada, Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü sınırları içerisindeki eşit yaşlı, saf ve doğal karaçam meşcerelerindeki (Pinus nigra J.F.Arnold) ağaçlara ilişkin şekil katsayılarının incelenmesi amaçlanmıştır. Araştırma materyali olarak farklı bonitet sınıfı, kapalılık, gelişim çağı, ekorejyon, sıklık ve yaştaki meşcerelerden alınan 120 örnek alandan ve her bir örnek alanda meşcere orta çapına yakın çapa sahip en az 1 örnek ağaç olmak üzere toplam 145 örnek ağaçtan elde edilen veriler kullanılmıştır. Örnek ağaçlar üzerinde yapılan ölçümlerden yararlanılarak göğüs boyu şekil katsayısı (f1.3), mutlak şekil katsayısı (f0), doğal şekil katsayısı (f0.1) ve yapay şekil katsayısı (f0.5) hesaplanmış ve bunlara ilişkin ortalama değerler sırasıyla 0,489, 0,317, 0,504 ve 0,481 olarak belirlenmiştir. Şekil katsayılarının çeşitli tek ağaç, meşcere ve yetişme ortamı özellikleri ile olan ilişkileri istatistiksel analizlerle irdelenmiştir. Sonuçlar, Kastamonu yöresinde yetişen karaçamlara ilişkin şekil katsayılarının gerek tek ağaç özelliklerine ve gerekse meşcere ve yetişme ortamı özelliklerine göre değişim gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu sonuçlara göre; göğüs boyu şekil katsayısının tüm tek ağaç özellikleri ve meşcere sıklığı dışındaki meşcere özellikleri ile korelasyon gösterdiği ve bonitet sınıfları ile gelişim çağları bakımından farklara sahip olduğu, mutlak şekil katsayısının tepe uzunluğu ve ağaç yaşı ile korelasyon gösterdiği ve bonitet sınıfları ile ekorejyonlar bakımından farklara sahip olduğu, doğal şekil katsayısının tepe uzunluğu dışındaki tüm tek ağaç özellikleri ve tüm meşcere özellikleri ile korelasyon gösterdiği ve gelişim çağları bakımından farklara sahip olduğu ve yapay şekil katsayısının da yalnızca meşcere yaşı ile korelasyon gösterdiği belirlenmiştir. Ayrıca, şekil katsayılarının hacim hesaplamalarındaki başarıları da değerlendirilmeye çalışılmış ve en başarılı tahminlerin mutlak şekil katsayısıyla yapılabileceği belirlenmiştir.

Keywords

• Gövde formu
• Şekil katsayısı
• Ağaç hacmi
• Pinus nigra

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

1919B012109568

Thanks

Bu çalışma, TÜBİTAK tarafından “2209-A Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı” kapsamında 1919B012109568 başvuru numarası ile desteklenen ve Elif Şeyda KESİK’in yürütücülüğünü ve Oytun Emre SAKICI’nın danışmanlığını yaptığı proje kapsamında gerçekleştirilmiştir.

References

1. Adekunle, V.A.J., Nair, K.N., Srivastava, A.K., Singh, N.K., 2013. Models and form factors for stand volume estimation in natural forest ecosystems: A case study of Katarniaghat Wildlife Sanctuary (KGWS), Bahraich District, India. Journal of Forestry Research, 24(2): 217-226.
2. Ahmadi, A., Fallah, A., Jalilvand, H., Kooch, Y., 2008. Determining the best form factor formula for zarbin (Cupressus sempervirence var. horzontalis) in north of Iran. Asian Journal of Biological Sciences, 1(1): 39-44.
3. Atalay, İ., 2014. Türkiye’nin Ekolojik Bölgeleri (Genişletilmiş 2. Baskı). Meta Basım Matbaacılık, İzmir.
4. Baytaş, S., Seki, M., 2023. Safranbolu yöresi Kazdağı Göknarı (Abies nordmanniana subsp. equi-trojani) meşcereleri için ağaç hacim tabloları. Turkish Journal of Forestry, 24(2): 61-68.
5. Carus, S., Çatal, Y., 2012. Determination of the most appropriate method of Oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) stem form coefficient in Turkey. Proceedings of International Scientific Conference on Forests in The Future-Sustainable Use, Risks and Challenges, 4-5 October, Belgrade, Republic of Serbia, pp. 25-32.
6. Curtis, R.O., 1982. A simple index of stand density for Douglas-fir. Forest Science, 28(1): 92-94.
7. Da Silva, J.A.A., Borders, B.E., Brister, G.H., 1994. Estimating tree volume using a new form factor. The Commonwealth Forestry Review, 73(1): 14-17.
8. Eler, Ü., 2003. Dendrometri. Süleyman Demirel Üniversitesi Basımevi, Isparta.

9. Fadaei, F., Fallah, A., Latifi, H., Mohammadi, K., 2008. Determining the best form factor formula for loblolly pine (Pinus taeda L.) plantations at the age of 18, in Guilan-northern Iran. Asian Journal of Environmental Siences, 6(1): 19-24. Gürocak, H., 2011. Doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky.)’nda bazı ağaç şekil katsayılarının göğüs çapı ve boya göre gelişimleri ve karşılaştırılmaları. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
10. Inoue, A., 2006. A model for the relationship between form-factors for stem volume and those for stem surface area in coniferous species. Journal of Forest Research, 11: 289-294.
11. Inoue, A., Sakamoto, S., Suga, H., Kitahara, F., 2011. Estimation of culm volume for bamboo, Phyllostachys bambusoides, by two-way volume equation. Biomass and Bioenergy, 35: 2666-2673.
12. Inoue, A., 2012. Variation in form-factors for stem surface area in evenaged pure stands of Japanese larch (Larix kaempferi). Journal of Forest Planning, 17: 53-57.
13. Inoue, A., Sakamoto, S., Kitazato, H., Sakuta, K., 2012. Development of two-way volume equation for bamboo, Phyllostachys nigra. Journal of Forest Planning, 18: 13-19.
14. Inoue, A., Sato, M., Shima, H., 2021. A new taper index based on form‑factor: application to three bamboo species (Phyllostachys spp.). European Journal of Forest Research, 140: 1533-1542.
15. Kalıpsız, A., 1963. Türkiye’de Karacam Meşcerelerinin Tabii Büyümesi ve Verim Kudreti Üzerine Araştırmalar. Orman Genel Müdürlüğü Yayınları, Ankara.
16. Kalıpsız, A., 1984. Dendrometri. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, İstanbul.
17. Larson, P.R., 1963. Stem form development of forest trees. Forest Science, 9(S-2): 1-42.
18. Muhairwe, C.K., 1994. Tree form and taper variation over time for interior lodgepole pine. Canadian Journal of Forest Research, 24(9): 1904-1913.
19. OGM, 2023. Ormancılık İstatistikleri 2022. Orman Genel Müdürlüğü Yayınları, Ankara.
20. Petrin, R., Bogdanov, K., 2017. Comparative investigations of the form factor for different tree species, uniform average form factor. Management and Sustainable Development, 63(2): 1-6.
21. Sakıcı, O.E., Sağlam, F., Seki, M., 2018. Kastamonu Orman Bölge Müdürlüğü karaçam meşcereleri için tek ve çift girişli ağaç hacim denklemleri. Turkish Journal of Forestry, 19(1): 20-29.
22. Sarıkaya, C., 2012. Muğla yöresi kızılçam (Pinus brutia Ten.) meşcerelerinde bazı ağaç şekil katsayılarının göğüs çapı ve boya göre gelişimleri ve karşılaştırılmaları. Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
23. Seki, M., Sakıcı, O.E., 2022a. Ecoregion-based height-diameter models for Crimean pine. Journal of Forest Research, 27(1): 36-44.
24. Seki, M., Sakıcı, O.E., 2022b. Ecoregional variation of Crimean pine (Pinus nigra subspecies pallasiana [Lamb.] Holmboe) stand growth. Forest Science, 68(5-6): 452-463.
25. Socha, J., Kulej, M., 2005. Provenance-dependent variability of Abies grandis stem form under mountain conditions of Beskid Sądecki (southern Poland). Canadian Journal of Forest Research, 35(11): 2539-2552.
26. Socha, J., Kulej, M., 2007. Variation of the tree form factor and taper in European larch of Polish provenances tested under conditions of the Beskid Sądecki mountain range (southern Poland). Journal of Forest Science, 53(12): 538-547.
27. Subedi, T., Bhandari, S.K., Pandey, N., Timilsina, Y.P., Mahatara, D., 2021. Form factor and volume equations for individual trees of Shorea robusta in Western low land of Nepal. Australian Journal of Forest Research, 138(3): 143-166.
28. Suga, H., Inoue, A., Kitahara, F., 2011. Derivation of two-way volume equation for bamboo, Phyllostachys pubescens. Journal of Forest Research, 16: 261-267.
29. Van Laar, A., Akça, A., 2007. Forest Mensuration. Springer, Dordrecht, The Netherlands.
30. West, P.W., 2009. Tree and Forest Measurement (3rd Edition). Springer, Berlin, Germany.
31. Yavuz, H., 1988. Hasılat tablosu düzenlenmesinde normalite kontrolü ve bonitetlemenin bilgisayar yardımıyla çözümü. Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.