Determination of relationship stump diameter - diameter at breast height for sessile oak (Quercus petraea (Matt.) Liebl) stands in Northern Marmara Region

Abstract

If the tree is cut planned or unplanned, the DBH (the diameter at breast height) cannot be measured and only the stump aboveground. Therefore, other dimensions of the tree (DBH, volume, etc.) need to be estimated based on the variables of stump. In this study, it is aimed to be determined the relationship between the stump diameter at 0.30 m and DBH for each age class and general level in pure sessile oak (Quercus petraea (Matt.) Liebl) stands of Northern Marmara. In addition, estimating the DBH with the stump height (hdk) and stump diameter (ddk) at this height is another purpose of this study. In this context, measurements were carried out on 726 trees determined by 1 Subject - 10 neighboring tree method in 66 sample points taken from pure sessile oak stands of the northern part of the Marmara Region which are distributed in different sites and in age classes II, III, IV, V and VI., whose age classes are 20 years in width. The tree regression models in the form of linear, polynomial and power function were tested in order to estimate DBH with the stump diameter at 0.30 m. In addition, 3 different regression models were formed in logarithmic form to estimate the DBH with the stump height and stump diameter at this height. It was concluded that the models tested for the stump diameter at 0.30 m with DBH explained the variation in DBH between 89.8% and 96.7% and the linear model was suitable for this relationship. The age classes were compared with the F test in terms of the relationship between the stump diameter at 0.30 m and DBH, it was concluded that the age classes differ from each other except III. and IV. age classes. It was determined that regression models established to estimate the DBH with the stump height and stump diameter at this height and explain the variation in DBH between 91.4% and 92.8% and estimate the DBH with 1.76-1.96 cm standard error. It is also important to model the stump diameter-the diameter at breast height relationship for oak tree species other than sessile oak.

Keywords

• Diameter at breast height,Stump diameter,Regression model,F test,Full model,Reduced model

Kuzey Marmara Yöresi sapsız meşe (Quercus petraea (Matt.) Liebl) meşcereleri için kütük çapı - göğüs çapı ilişkisinin belirlenmesi

Abstract

Ağacın planlı ya da plansız kesilmesi durumunda göğüs çapı ölçülememekte sadece toprak üstünde kütük kısmı kalmaktadır. Bu nedenle ağacın diğer boyutlarının (göğüs çapı, hacim vb.), kütüğün sahip olduğu değişkenlere göre tahmin edilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada Kuzey Marmara’da yayılış gösteren saf sapsız meşe (Quercus petraea (Matt.) Liebl) meşcerelerinde, 0,30 m yüksekliğindeki kütük çapı (d0,30) ile göğüs çapı (d1,30) arasındaki ilişkinin her bir yaş sınıfı ve genel bazda belirlenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca göğüs çapının (d1,30), kütük yüksekliği (hdk) ve bu yükseklikteki kütük çapı (ddk) ile tahmin edilmesi de bu çalışmanın diğer bir amacını oluşturmaktadır. Bu kapsamda Marmara Bölgesi’nin kuzey bölümünün değişik yetişme ortamlarında yayılış gösteren ve yaş sınıfları genişliği 20 yıl olan saf sapsız meşe meşcerelerinin II, III, IV, V ve VI. yaş sınıflarında alınan 66 örnek noktasında, 1 Konu - 10 Komşu ağaç yöntemiyle belirlenen toplam 726 ağaçta ölçümler gerçekleştirilmiştir. Göğüs çapını, 0,30 m’deki kütük çapı ile tahmin etmek amacıyla Doğru, Polinom ve Güç fonksiyonu formunda olmak üzere 3 farklı regresyon modeli denenmiştir. Ayrıca göğüs çapını, kütük yüksekliği ve bu yükseklikteki kütük çapı ile tahmin etmek için de logaritmik formda 3 farklı regresyon modeli oluşturulmuştur. 0,30 m yüksekliğindeki kütük çapı ile göğüs çapı için oluşturulan modellerin göğüs çapındaki varyasyonu % 89,8-96,7 arasında açıkladıkları ve bu ilişki için doğrusal modelin uygun olduğu sonucuna varılmıştır. 0,30 m yüksekliğindeki kütük çapı ile göğüs çapı ilişkisi bakımından yaş sınıfları F testi ile karşılaştırılmış, III. ve IV. yaş sınıfları arasında bir farkın olmadığı, diğer yaş sınıflarının birbirlerinden farklı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Göğüs çapını, kütük yüksekliği ve bu yükseklikteki kütük çapı ile tahmin etmek için oluşturulan regresyon modellerinin, göğüs çapındaki varyasyonu %91,4-%92,8 arasında açıkladıkları ve 1,76-1,96 cm standart hata ile göğüs çapını tahmin ettikleri belirlenmiştir. Sapsız meşe dışındaki diğer meşe türleri için de kütük çapı- göğüs çapı ilişkisinin modellenmesi önemlidir.

Keywords

• Göğüs çapı,Kütük çapı,Regresyon modeli,F testi,Tam model,İndirgenmiş model

References

1. Bates, D.M., Watts, D.G., 1988. Nonlinear Regression Analysis and Its Applications. John Wiley and Sons, New York.
2. Bylin, C.V., 1982a. Estimating dbh from Stump Diameter for 15 Southern Species. USDA Forest Service Research Note SO-286, Southern Forest Experiment Station, New Orleans.
3. Bylin, C.V., 1982b. Volume Prediction from Stump Diameter and Stump Height of Selected Species in Louisiana. USDA Forest Service Research Note SO-182, Southern Forest Experiment Station, New Orleans.
4. Corral-Rivas, J.J., Barrio-Anta, M., Aguirre-Calderón, O.A., Diéguez-Aranda, U., 2007. Use of stump diameter to estimate diameter at breast height and tree volume for major pine species in El Salto, Durango (Mexico). Forestry, 80(1): 29-40.
5. Çatal, Y., 2009. Batı Akdeniz Bölgesi Kızılçam (Pinus brutia Ten.) Meşcerelerinde Artım ve Büyüme. Doktora tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
6. Durkaya, B., Durkaya, A., 2011. Zonguldak-Ulus Orman İşletme Müdürlüğü göknar, kayın ve karaçam ağaç türleri için kütük çapı ve boyu ile göğüs çapı ilişkisi. Kastamonu Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, 11(1): 9-17.
7. Eraslan, İ., 1954. Trakya ve Bilhassa Demirköy Mıntıkası Meşe Ormanlarının Amenajman Esasları Hakkında Araştırmalar. T.C. Tarım Vekâleti Orman Umum Müdürlüğü Yayınları, Sıra No: 132, Seri No: 13 Kader Basımevi, Ankara.
8. Eraslan, İ., Evcimen, B.S., 1967. Trakya’da ki meşe ormanlarının hacim ve hâsılatı hakkında tamamlayıcı araştırmalar. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, A17 (1): 31 – 56.

9. Ercanlı, İ., Günlü, A., Başkent, E.Z., 2015. Mixed effect models for predicting breast height diameter from stump diameter of Oriental beech in Göldağ. Scientia Agricola, 72(3): 245-251.
10. Giray, N., 1982. Ağaçlarda kütük çapı, ortaçap, göğüsçapı ilişkileri. Ormancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi, 28(56):69-79.
11. Johnson, D.S., Weigel, D.R., 1990. Models for estimating DBH from stump diameter for Southern Indiana oaks. Northern Journal of Applied Forestry, 7(2): 79-81.
12. McClure, J.P., 1968. Predicting Tree dbh from Stump Measurements in the Southeast. USDA Forest Service Research Note SE-99, Southeastern Forest Experimental Station.
13. Milios, E., Kitikidou, K.G., Dalakouras, V., Pipinis, E., 2016. Diameter at breast height estimated from stumps in Quercus frainetto in the region of Evros in Northeastern Greece. Cerne, 22(3): 337-344.
14. Myers, C.A., 1963. Estimating Volumes and Diameters at Breast Height from Stump Diameters, Southwestern Ponderosa Pine. USDA Forest Service Research Note RM-9, Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station, Fort Collins.
15. Neter, J., Kutner, M.H., Nachtsheim, C.J., Wasserman, W., 1996. Applied Linear Statistical Models. Times Mirror Higher Education Group, Chicago.
16. OGM, 2008. Orman Amenajman Yönetmeliği. Orman Genel Müdürlüğü Orman İdaresi ve Planlama Dairesi Başkanlığı, Ankara.
17. OGM, 2015. Türkiye Orman Varlığı 2015. T.C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Orman Genel Müdürlüğü, Ankara.
18. Özçelik, R., 2005. Mut Orman İşletmesinde karaçam, sedir ve kızılçam ağaç türleri için dip çap–göğüs çapı ilişkileri. SDÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 9(3): 83-91.
19. Özçelik, R., Brooks, J.R., Diamantopoulou, M.J., Wiant Jr, H.V., 2010. Estimating breast height diameter and volume from stump diameter for three economically important species in Turkey. Scandinavian Journal of Forest Research, 25(1): 32-45.
20. Özer, E., 1981. Sarıçamlarda kütük çapından yararlanarak göğüs çapının bulunması. Ormancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi, 27(53):20-23.
21. Özdemir, G.A., 2013. Trakya meşe ormanlarında artım ve büyüme ilişkileri. Doktora tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
22. Parresol, B.R., 1993. Modeling multiplicative error variance: An example predicting tree diameter from stump dimensions in bald cypress. Forest Science, 39(4): 670-679.
23. Parresol, B.R., 1998. Prediction and error of baldcypress stem volume from stump diameter. Southern Journal of Applied Forestry, 22(2): 69 – 73.
24. Peng, C., Zhang, L., Zhou, X., Dang, Q., Huang, S., 2004. Developing and evaluating tree height-diameter models at three geographic scales for black spruce in Ontario. Northern Journal of Applied Forestry, 21(2): 83-92.
25. R Core Team, 2019. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. URL https://www.R-project.org/, Erişim: 19.11.2019.
26. Sağlam, F., Sakıcı, O.E., Seki, M., 2016. Stump diameter and diame¬ter at breast height relationship for Chestnut (Csatanea sativa Mill.) stands in Kastamonu coastal region. International Forestry Sympo¬sium (IFS 2016), 7-10 December, Kastamonu, Turkey, pp. 514-520.
27. Sakıcı, O.E., Yavuz, H., 2016. The relationship between diameter at stump height and diameter at breast height in red pine-black pine mixed stands. Scientific Research Symposium in Turkish World, 29-31 May , Celalabat, Kırgızistan, pp.679-686.
28. Sakıcı, O.E., Özdemir, G., 2017. Stump diameter and diameter at breast height relationships for oriental beech and Kazdağı fir at mixed stands in Karabük. Kastamonu Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, 17(2): 298-306.
29. Şahin, A., 2016. Marmara Bölgesindeki meşe ormanlarının yayılışı, işletme amaçları ve planlanması. Orman Genel Müdürlüğü Marmara Ormancılık Araştırma Enstitüsü, Uluslararası Katılımlı Meşe Çalıştayı Bildiriler Kitabı, 18-20 Ekim, İğneada – Kırklareli, s. 27-51.
30. Şahin, A., Kahriman, A., Göktürk, A., 2019. Estimating diameter at breast height (DBH) from diameter at stump height (DST) in triple mixed stands in the region of Artvin in Turkey. Forestist, 69(1): 61-67.
31. Şenyurt, M., 2011. Batı Karadeniz Yöresi Sarıçam Meşcerelerinde Artım ve Büyüme. Doktora tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
32. Şenyurt, M., 2012. Batı Karadeniz yöresi sarıçam (Pinus sylvestris L.) meşcerelerinde kütük çapı-göğüs çapı ilişkileri. Artvin Çoruh Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, 13(1): 79-87.
33. Uğurlu, S., Özer, E., 1977. Kızılçamlarda kütük çapından yararlanarak göğüs çapının hesaplanması. Ormancılık Araştırma Enstitüsü Dergisi, 23(1):71-77.
34. Vanclay, J.K., 1994. Modelling Forest Growth and Yield: Applications to Mixed Tropical Forests. CAB International, Wallingford.
35. Wharton, E.H., 1984. Predicting diameter at breast height from stump diameters for Northeastern tree species. USDA Forest Service Research Note NE-322, Northeastern Forest Experiment Station.
36. Yaltırık, F., Efe, A., 1994. Dendroloji. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, İ.Ü. Yayın No: 3836, O.F. Yayın No: 431, İstanbul Üniversitesi Basımevi ve Film Merkezi, İstanbul.
37. Yavuz, H., 1996. Taşköprü orman işletmesinde sarıçam ve karaçam ağaç türlerimize ilişkin dip çap-göğüs çapı-orta çap ilişkileri ile kabuk hacminin hesaplanması. K.T.Ü Orman Fakültesi Bahar Yarı Yılı Seminerleri, Seminer No:2:67-75.
38. Yavuz, H., 2000. Dişbudak ağaç türü için dip kütük çapı ile göğüs çapı arasındaki ilişkinin belirlenmesi. K.T.Ü Orman Fakültesi Güz Yarı Yılı Seminerleri, Seminer No:7: 10.