Determination of Atatürk Arboretum (İstanbul) soil classes by utilizing the World Reference Base for Soil Resources

Öz

Background and aims There are different approaches for genetic and quantitative soil classification, which can be defined as evaluating soils according to their formation and development processes. In Türkiye, the soil taxonomy system developed by the USDA was used for classifying agricultural soils for many years. For forest soils, the Central European Soil Classification System was used. Until today, the World Reference Base for Soil Resources (WRB) classification system was used in a few studies in Türkiye and almost all of these have been done on agricultural lands. Due to the lack of surveys according to WRB on forest soils, the Atatürk Arboretum Management Unit, a natural extension of Belgrade Forest (Istanbul), is selected as the research area. Methods Soil samples are taken from 48 plots with a soil probe on a 250x250 m systematic grid, and the locations where different horizon developments exist are determined. The plots with common horizon developments are grouped, thus 13 representative soil profile pits were excavated for further evaluation. Results As a result of the study, these soils are classified in line with the WRB guidelines, and 4 different Reference Soil Groups are determined with their prefixes and suffixes. The identified soil groups in the Atatürk Arboretum Management Unit are Stagnosol, Cambisol, Alisol, and Acrisol. Conclusions The lack of expertise in forest soil classification with WRB is visible and this shortage needs to be overcome through scientific studies and training. It is thought that this study constitutes a suitable example for soil classification practices to be carried out in the future using the WRB classification system in forests.

Anahtar Kelimeler

• Belgrade forest
• FAO
• Soil genetics
• Soil classification
• WRB

Atatürk Arboretumu (İstanbul) toprak tiplerinin Toprak Kaynakları İçin Dünya Referans Temeli sistemi kullanılarak belirlenmesi

Öz

Giriş ve Hedefler Toprakların oluşum ve gelişim süreçlerine göre değerlendirilmesi olarak tanımlanabilen toprak sınıflandırmasında farklı yaklaşımlar bulunmaktadır. Uzun yıllardan bu yana Türkiye’de tarım topraklarının sınıflandırmasında USDA tarafından geliştirilen Toprak Taksonomisi, orman topraklarının sınıflandırmasında ise Orta Avrupa toprak sınıflandırma sistemi kullanılmaktadır. Bunlara nazaran yeni bir sistem olan Toprak Kaynakları İçin Dünya Referans Temeli (DRT) isimli sistem ise ülkemizde oldukça az çalışmada kullanılmış ve bu çalışmaların neredeyse tamamı tarım topraklarında gerçekleştirilmiştir. Bu sınıflandırma sisteminin orman topraklarında uygulanması konusundaki eksiklik sebebi ile Belgrad Ormanı’nın (İstanbul) doğal bir uzantısı olan Atatürk Arboretumu Şefliği araştırma alanı olarak seçilmiş ve DRT sınıflandırma sistemine göre Referans Toprak Gruplarının ayrıntılı bir biçimde belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntemler Yapılan çalışmada öncelikle 250x 250 m’lik sistematik bir ağ üzerinde toprak sondası ile 48 noktadan örnekler alınmış ve farklı horizon gelişimlerinin olduğu yerler belirlenmiştir. Ortak horizon gelişimlerinin olduğu noktalar gruplandırılmış ve ardından bu grupları temsilen ait 13 noktada toprak profil çukuru kazılarak rapor ve örneklemeler yapılmıştır. Bulgular Çalışmanın sonucunda DRT el kitabı doğrultusunda bu topraklar sınıflandırılarak 4 adet farklı Referans Toprak Grubu, ön ek ve son ekleri ile belirlenmiştir. Atatürk Arboretumu Şefliği’nde gözlemlenen bu gruplar rastlanma sırasına göre Stagnosol, Cambisol, Alisol ve Acrisol’dür. Sonuçlar Özellikle ormancılık disiplininde DRT sınıflandırma sistemi ile referans toprak gruplarını belirleyebilecek uzman eksikliği bulunmaktadır. Bu uzman eksikliğinin yapılacak bilimsel çalışmalarla ve eğitimler ile arttırılması gerekmektedir. Çalışmanın, orman topraklarında DRT sınıflandırma sisteminin kullanılacağı çalışmalara uygun bir örnek teşkil ettiği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Belgrad ormanı
• FAO
• Toprak genetiği
• Toprak sınıflandırması
• WRB

Kaynakça

1. Adams, M.B., Kelly, C., Kabrick, J., Schuler, J., 2019. Temperate forests and soils, in: Busse M., Giardina, C.P., Morris, D.M., Page-Dumroese, D.S. (Eds.), Developments in Soil Science. Chapter 6. Temperate forests and soils. Elsevier, 83-108.
2. Boyraz, D., Cangir, C., 2009. Yıldız orman ekosisteminde yer alan tipik toprakların sınıflandırılması ve amenajmanları. Tekirdağ Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 6(1), 65-77.
3. Camera, C., Zomeni, Z., Noller, J.S., Zissimos A.M., Christoforou, I.C., Bruggeman, A., 2017. A high resolution map of soil types and physical properties for Cyprus: A digital soil mapping optimization. Geoderma, 285, 35-49.
4. Çakır, M., Akburak, S., 2017. Litterfall and nutrients return to soil in pure and mixed stands of oak and beech. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 67(2), 185-200.
5. Çelimli, S.K., 2012. Tepearası-Eskiköy (Köyceğiz) yöresi topraklarının detaylı toprak etüt haritalanması ve sınıflandırılması. Yüksek Lisans Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Çanakkale.
6. Çepel, N., Günay, T., 1984. Atatürk Arboretumu Toprak Raporu, Orman Toprak Tahlil Laboratuvarı, Eskişehir. Charzyński, P., 2006. Testing WRB on Polish Soils. Association of Polish Adult Educators, Toruń Branch. Toruń, Poland.
7. Charzyński, P., Bednarek, R., Greinert A., Hulisz P., Uzarowicz Ł., 2013. Classification of technogenic soils according to WRB system in the light of Polish experiences. Soil Science Annual, 64(4/2013), 145-150.
8. Dengiz, O., Bayramin, İ., 2003. Classifıcation of great soil groups in Ankara-Gölbaşı according to different soil classification systems. Harran Journal of Agricultural and Food Science, 7 (3-4), 61-68.

9. Dengiz, O., Erel, A., Erkoçak, A., Durmuş, M., 2012. Basic soil properties, classification and mapping of Kuskonagi Basin, Ege Journal of Agricultural Research, 49(1), 71-82.
10. Eruz, E., 1980. Belgrad Ormanı'ndaki Meşe ve Kayın Ekosistemlerinin Bazı Önemli Kimyasal ve Fiziksel Toprak Özelliklerine İlişkin Araştırmalar, İstanbul Üniversitesi Yayınları, İstanbul.
11. Everest, T., Özcan., H., 2015. Classification of Karamenderes' Plain, Troy Region Right Cost Fluvial Soils. Soil-Water Journal, 4(2), (21-29).
12. Fuchs, M., Láng, V., Szegi, T., Michéli, E., 2015. Traditional and pedometric approaches to justify the introduction of swelling clay soils as a new soil type in the modernized Hungarian Soil Classification System. Catena, 128, 80-94.
13. ISRIC, 2024. ISRIC World Soil Museum. https://museum.isric.org/content/centraltable/ (Erişim Tarihi 01.03.2024).
14. IUSS Working Group WRB, 2007. World Reference Base for Soil Resources 2006, First update 2007. World Soil Resources Reports No. 103. FAO, Rome.
15. Kabała, C., Switoniak, M., Charzynski, P., 2016. Correlation between the Polish Soil Classification (2011) and international soil classification system World Reference Base for Soil Resources (2015). Soil Science Annual, 67(2/2016), 88-100.
16. Kantarcı, M.D., 1980. Belgrad Ormanı Toprak Tipleri ve Orman Yetişme Ortamı Birimlerinin Haritalanması Esasları Üzerine Araştırmalar. İstanbul Üniversitesi Yayınları, İstanbul.
17. Kantarcı, M.D., 2000. Toprak İlmi. İstanbul Üniversitesi Yayınları No:4261, Orman Fakültesi Yayın No: 462, İstanbul.
18. Karaöz, M.Ö., 1988. Belgrad Ormanı'nda bazı iğne yapraklı ve geniş yapraklı orman ekosistemlerinin önemli edafik özellikleri ile bitkisel kütle karakteristikleri bakımından karşılaştırılması. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, İstanbul.
19. Láng, V., Fuchs, M., Waltner, I., Michéli, E., 2013. Soil taxonomic distance, a tool for correlation: As exemplified by the Hungarian Brown Forest Soils and related WRB Reference Soil Groups. Geoderma, 192, 269-276.
20. Ließ, M., Glaser, B., Huwe, B., 2012. Making use of the World Reference Base diagnostic horizons for the systematic description of the soil continuum: Application to the tropical mountain soil-landscape of southern Ecuador. Catena, 97, 20-30.
21. McBratney, A.B., Mendonça Santos, M.L., Minasny, B., 2003. On digital soil mapping. Geoderma, 117(1-2), 3-52.
22. OGM, 2012, İstanbul Orman Bölge Müdürlüğü ve Atatürk Arboretumu Fonksiyonel Orman Amenajman Planı. İstanbul.
23. Özturna, A.G., 2013. Atatürk arboretumu (İstanbul) topraklarının toprak kaynakları için dünya referans temeli'ne göre sınıflandırılması. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, İstanbul.
24. Pamuk., A., 2017. Çan (Çanakkale) yöresi bazı büyük toprak gruplarının (1938) özellikleri ve sınıflandırılması. Yüksek Lisans Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Çanakkale.
25. Quichimbo, P., Jiménez L., Veintimilla, P., Tischer, A., Günter, S., Mosandl, R., Hamer, U., 2017. Forest site classification in the Southern Andean Region of Ecuador: A case study of pine plantations to collect a base of soil attributes. Forests, 8, 473.
26. Reintam., E., Köster., T., 2006. The role of chemical indicators to correlate some Estonian soils with WRB and Soil Taxonomy criteria. Geoderma, 136, 199-209.
27. Roca, N., Pazos, M.S., Bech. J., 2008. The relationship between WRB soil units and heavy metals content in soils of Catamarca (Argentina). Journal of Geochemical Exploration, 96, 77-85.
28. Rubinić, V., Galović L., Husnjak S., Durn G., 2015. Climate vs. parent material: Which is the key of Stagnosol diversity in Croatia? Geoderma, 241-242, 250-261.
29. Saygın F., Dengiz O., 2013. Classification and determination of different soils distribution on Fener Village and its near vicinity located in left side of Bafra Plain. Soil-Water Journal, 2(2), 63-72.
30. Shi, X.Z., Yu, D.S., Xu, S.X., Warner, E.D., Wang, H.J., Sun, W.X., Zhao, Y.C., Gong, Z.T., 2010. Cross-reference for relating Genetic Soil Classification of China with WRB at different scales. Geoderma, 155, 344-350.
31. Sırman, O.C., 2009. Edirne - Lalapaşa karayolu üzerinde Dörtkaya ile Hıdırağa mevkileri arasında yeralan toprakların katenasal ilişkisi. Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi, Tekirdağ.
32. Sitzia, L., Bertran, P., Bahain, J., Bateman, M.D., Hernandez, M., Garon, H., de Lafontaine, G., Mercier, N., Leroyer, C., Queffelec, A., Voinchet, P., 2015. The Quaternary coversands of southwest France. Quaternary Science Reviews, 124, 84-105.
33. Sládková, J., 2010. Conversion of some soil types, subtypes, and varieties between the taxonomic classification system of soils of the Czech Republic and the World Reference Base for Soil Resources. Soil and Water Research, 5(4), 172-185.
34. Soil Survey Staff, 1999. Soil Taxonomy - A Basic System of Soil Classification for Making and Interpreting Soil Surveys. United States Department of Agriculture Natural Resources Conservation Service Agriculture Handbook Number 436, Amerika.
35. Şat, B., 2002. Doğa koruma ve çevre eğitimi açısından arboretumların işlevleri ve Atatürk arboretumu. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, İstanbul.
36. Tsyrybka, V., Ustsinava, H., 2018. Soil classifcation in Belarus: History and current problems. Bulletin of Geography, 14, 37-47.
37. Urushadze, T., Blum, W., Kvrivishvili, T., 2016. Classification of soils on sediments, sedimentary and andesitic rocks in Georgia by the WRB system. Annals of Agrarian Science, 14, 351-355.
38. von Huyssteen, C.W., Michéli, E., Fuchs, M., Waltnerb, I., 2014. Taxonomic distance between South African diagnostic horizons and the World Reference Base diagnostics. Catena, 113, 276-280.
39. Wittman, O., 1997. Soil Classification of the Federal Republic of Germany. in: Working Group on Soil Classification of the German Soil Science Society - Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft, Band 84, 253-275.
40. Yiğini Y., 2006. Çanakkale ili Umurbey Ovası topraklarının detaylı toprak etüt haritalanması ve arazi değerlendirmesi. Yüksek Lisans Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Çanakkale.
41. Yiğini Y., 2014. Bozcaada topraklarının detaylı etüt-haritalanması ve sınıflandırılması, toprak-iklim-coğrafi konum (Terroir) özelliklerine göre bağcılığa yönelik arazi değerlendirmesi. Doktora Tezi, Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Çanakkale.
42. Zádorová T., Penížek V., 2011. Problems in correlation of Czech national soil classification and World Reference Base 2006. Geoderma, 167-168, 54-60.
43. Životić, L.B., Radmanović, S.B., Gajić, B.A., Mrvić, V.V, Đorđević, A.R., 2017. Classification and spatial distribution of soils in the foot and toe slopes of mountain Vukan, East-Central Serbia. Catena, 159, 70-83.