The relationships between some site characteristics and site index of Caucasian fir (Abies nordmanniana (Stev.) Spach. subsp. nordmanniana) stands: A case study from Şavşat Forest Enterprise Directorate

Öz

The present study aimed to determine the site index and site characteristics of pure and uneven-aged Caucasian fir (Abies nordmanniana (Stev.) Spach. subsp. nordmanniana) stands natively distributed in Şavşat Forest District and investigate the relationships between them. Within this scope, 60-plot were sampled from different aspects and altitude zones. Some physiographic features (e.g., latitude-longitude, distance to the ridge, elevation, aspect, and slope) and some stand characteristics (e.g., height and diameter at breast height) of each sample plot were determined. After that, the site index was calculated using stand diameter-height data. A disturbed and undisturbed top-soil samples were taken from a soil pit on each plot and analyzed for physical (sand, silt and clay, bulk density and soil skeleton) and chemical (pH, EC, organic matter) soil properties. The results showed that the average site index (SI) was 27.1 - 31.1 m, the fir stands mainly grow between 1720-2228 m a.s.l. and the slope angle is highly variable. 76.6% of the studied stands were located at the steep and very steep slopes (>36%) areas. 83.3% of the sample plots' soils were in loamy sand and sandy loam and slightly acidic (pH=6.1-6.8). The mean soil organic matter content of the most studied stands (91.6%) was high with over 4%. The soils were highly stony due to higher altitudes and steep slopes. The soil skeleton (>2 mm) was over 40% in 68.3% of the most studied stands. In addition to the site characteristics, the relationships between the site index and ecological variables were determined using simple correlation analysis, but the results were not significant. We conclude that the findings and outcomes could contribute to understanding the ecology of fir stands in the region.

Anahtar Kelimeler

• Caucasian fir
• Site factors
• Site factors Correlation analysis
• Site index

Proje Numarası

2015.F10.02.10

Doğu Karadeniz göknarı (Abies nordmanniana (Stev.) Spach. subsp. nordmanniana) meşcerelerinin verim gücü ile bazı yetişme ortamı özellikleri arasındaki ilişkiler: Şavşat Orman İşletme Müdürlüğü örneği

Öz

Bu çalışma ile Şavşat Orman İşletme Müdürlüğü sınırları içerisinde doğal yayılış gösteren değişik yaşlı saf Doğu Karadeniz göknarı meşcerelerinin bonitet endeksi ve bazı ekolojik özelliklerinin belirlenmesi ve aralarındaki ilişkilerin araştırılması amaçlanmıştır. Bu kapsamda Şavşat Orman İşletme Müdürlüğü sınırları içerisindeki göknar meşcerelerinden bakı grupları ve yükselti basamakları da dikkate alınarak toplam 60 adet alan örneklenmiştir. Örnek alanların bazı fizyografik özellikleri (enlem-boylam, yamaçtaki konum, yükselti, bakı ve eğim) ve meşcere özellikleri (göğüs çapı ve boy) belirlenmiştir. Sonra çap ve boy verileri kullanılarak her bir örnek alan için bonitet (meşcere verim gücü) endeksleri hesaplanmıştır. Ayrıca her alanda bir adet toprak çukuru açılarak üst topraktan (0-20 cm) birer adet bozulmuş ve bozulmamış (silindir) toprak örneği alınmıştır. Alınan toprak örnekleri üzerinde bazı fiziksel (kum, kil, toz, hacim ağırlığı, iskelet miktarı) ve kimyasal (pH, elektriksel iletkenlik, organik madde) özellikler belirlenmiştir. Sonuçlara göre bu yöredeki göknar meşcerelerinin bonitet endeksi ortalama 27.1 ile 31.1 m arasındadır. 1720-2228 m yükseltiler arasında yer alan araştırma alanında eğim oldukça değişken olup örneklenen meşcerelerin %76.6’sı dik eğimli ve sarp (eğim>%36) yamaçlar üzerinde bulunmaktadır. Örnek alan topraklarının %83.3’ü balçıklı kum ve kumlu balçık tekstüründe olup hafif asidik (pH=6.1-6.8) topraklar sınıfında yer almaktadır. Toprakların organik madde içeriği oldukça iyi olup %91.6’sı %4’ün üzerindedir. Araştırma alanı toprakları denizden yüksekliğin ve eğimin de etkisiyle oldukça taşlı olup %68.3’ünün iskelet miktarı %40’tan fazladır. Ayrıca bu yetişme ortamı faktörleri ile meşcerelerin bonitet endeksi arasındaki ilişki basit korelasyon analizi ile belirlenmiştir. Ancak anlamlı bir ilişki bulunamamıştır (p>0.05). Çalışmadan elde edilen bulgu ve sonuçlar yöre ormanlarının ekolojisinin daha iyi anlaşılmasına katkı sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler

• Doğu karadeniz göknarı
• yetişme ortamı faktörleri
• korelasyon analizi
• bonitet endeksi.

Destekleyen Kurum

Artvin Çoruh Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü

Proje Numarası

2015.F10.02.10

Teşekkür

Bu çalışmayı 2015.F10.02.10 proje numarasıyla destekleyen Artvin Çoruh Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğüne; bonitet endekslerinin belirlenmesinde katkı sağlayan Dr. Aydın KAHRİMAN’a ve lojistik desteklerinden dolayı Şavşat Orman İşletme Müdürlüğü personeline teşekkür ederiz.

Kaynakça

1. Anonim (2015) Türkiye Orman Varlığı, Orman Genel Müdürlüğü Orman İdaresi Ve Planlama Dairesi Başkanlığı, Ankara.
2. Anşin R, Özkan ZC (1997) Tohumlu Bitkiler (Spermatophyta) Odunsu Taksonlar, KTÜ yayınları, Trabzon.
3. Atıcı E (1998) Değişik Yaşlı Doğu Kayını (Fagus orientalis Lipsky.) Ormanlarında Artım Büyüme, İ.Ü.Fen Bilimleri Enst., Doktora Tezi, İstanbul, 386 s.
4. Bergès L, Chevalier R, Dumas Y, Franc A, Gilbert JM. (2005). Sessile oak (Quercus petraea Liebl.) Site Index Variations in relation to Climate, Topography and Soil in Even-Aged High-Forest Stands in Northern France Ann Forest Sci 62:391-402.
5. Bouyoucos, GJ (1962) Hydrometer method improved for making particle size analyses of soils 1. Agronomy journal, 54(5), 464-465.
6. Bueis T, Bravo F, Pando V, Turrión MB. (2016) Relationship between environmental parameters and Pinus sylvestris L. site index in forest plantations in northern Spain acidic plateau iForest - Biogeosciences and Forestry:e1-e8 doi:10.3832/ifor1600-008.
7. Chakravarty S, Ghosh S, Suresh C, Dey A, Shukla G (2011) Deforestation: Causes, Effects and Control Strategies. In: Okia DCA (ed) Global Perspectives on Sustainable Forest Management. pp 3-21
8. Chen H, Krestov PV, Klinka K (2002) Trembling aspen site index in relation to envi-ronmental measures of site quality at two spatial scales. Canadian Journal of Forest Research. 32(1), 112-119.

9. Corona P, Scotti R, Torchioni N (1998) Relationship Between Environmental Factors And Site İndex in Douglas-Fir Plantations in Central İtaly, Forest Ecolojy and Management 110, 195-207.
10. Çelik H, Özkan K (2015) Antalya Ovacık Dağı Yöresi'nde kızılçam (Pinus brutia Ten.)'ın gelişimi ile yetişme ortamı özellikleri arasındaki ilişkiler. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 19(2), 190-197.
11. Çepel N (1978) Orman Ekolojisi, İ.Ü. Orman Fakültesi Yayınları, İ.Ü. Yayın No: 2479, Orman Fak. Yayın No: 257, Taş Matbaası, İstanbul.
12. Çepel N (1988) Orman ekolojisi. İ.Ü. Yay. No. 3518, O.F. Yay No. 399, ISBN No. 975-404-061-3, Gençlik Basımevi, İstanbul 536 s.
13. Çepel N (1996) Toprak ilmi. İ.Ü. O.F. Yay. No. 3416, O.F. Yay. No. 389, İstanbul.
14. Demirci A (2001) Saf Doğu Karadeniz Göknarı (Abies nordmanniana Stev.) Ormanlarında Meşcere Kuruluşlarının Saptanması ve Silvikültürel Öneriler. KÜ Artvin Orman Fakültesi Dergisi, 1: 16-27.
15. Edvardsson J, Rimkus E, Corona C, Šimanauskienė R, Kažys J, Stoffel M. (2015) Exploring the impact of regional climate and local hydrology on Pinus sylvestris L. growth variability – A comparison between pine populations growing on peat soils and mineral soils in Lithuania Plant and Soil 392:345-356 doi:10.1007/s11104-015-2466-9.
16. Elferts D, Dauškane I (2011) Influence of climate on Scots pine growth on dry and wet soils near Lake Engure in Latvia Estonian Journal of Ecology 60:225 doi:10.3176/eco.2011.3.05.
17. Gülçur F (1974) Toprağın Fiziksel ve Kimyasal Analiz Methodları, İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Yayınları, İ.Ü. Yayın No. 1970, O.F. Yayın No. 201, Kutulmuş Matbaası, İstanbul.
18. Güner ŞT Çömez, A., Karataş, R., Çelik, N., Özkan, K. (2011) “Eskişehir ve Afyonkarahisar illerindeki Anadolu karaçamı (Pinus nigra Arnold. Subsp. Pallasina (lamb.) holmboe) ağaçlandırmalarının gelişimi ile bazı yetişme ortamı özellikleri arasındaki ilişkileri”. Çevre ve Orman Bakanlığı, Orman Toprak ve Ekoloji Araştırmaları Enstitüsü Yayınları, Teknik Bülten No: 1, Bakanlık Yayın No: 434, 83s., Eskişehir.
19. Güner ŞT (2008) “Bozkıra Geçiş Bölgesindeki Sarıçam (Pinus sylvestris L. Ssp. Hamata. (Steven) Fomin) Ormanlarının Gelişimi ile Bazı Yetişme Ortamı Özellikleri Arasındaki İlişkiler”, Çeşitli Yayınlar Serisi No: 3 T.C. Çevre ve Orman Bakanlığı, Orman Toprak ve Ekoloji Araştırmaları Enstitüsü Müdürlüğü, Eskişehir/Türkiye.
20. Haglöf AB (2002) Users guide Vertex III and Transponder T3. Långsele, Sweden: Haglöf Sweden, AB.
21. Hamel B, Belanger N, Pare D (2004) Productivity of Black Spruce and Jack Pine Stands in Quebec as Related to Climate, Site Biological Features and Soil Properties, Forest Ecology and Management, 191: 239-251.
22. IBM Corp (2011) IBM SPSS Statistics for Windows, Version 20.0. IBM Corp, Armonk, NY.
23. Irmak A (1966) Orman Ekolojisi, İ.Ü. Orman Fakültesi Yayınları, İ.Ü. Yayın No: 1187, Orman Fak. Yayın No: 104, Kutulmuş Matbaası, İstanbul.
24. Kaçar B (2009) Toprak Analizleri, Nobel Bilim ve Araştırma Merkezi Yayın No: 44 Ostim-Ankara.
25. Karataş R, Arslan M, Güner ŞT, Çömez A, Özkan K (2013) Göller Bölgesindeki Doğal Yayılış Alanlarında Kasnak Meşesinin (Quercus vulcanica Boiss. and Heldr. ex Kotschy) Boy Gelişimi İle Yetişme Ortamı Özellikleri Arasındaki İlişkiler. T.C Orman ve Su İşleri Bakanlığı Orman Genel Müdürlüğü, Orman Toprak Ekoloji Araştırmaları Enstitüsü Müdürlüğü Yayınları, Enstitü Yayın No: 9, Teknik Bülten No: 5, ISBN: 978-605-4610-25-9, 67 s., Eskişehir, Türkiye.
26. Kaźmierczak K, Zawieja B. (2014) The influence of weather conditions on annual height increments of Scots pine Biometrical Letters 51 doi:10.2478/bile-2014-0010
27. Keten İ, Gülsoy S (2020) Kızılçam (Pinus brutia Ten.) Ormanlarında Verimlilik İlişkileri, International Journal of Science and Technology Research, Volume: 4, Issue: 2, 88-102
28. Kimsey Jr MJ, Moore J, McDaniel P (2008) A geographically weighted regression analysis of Douglas-fir site index in north cen-tral Idaho. Forest Science. 54(3), 356-366.
29. Klinka K, Pavel K (1999) Relationships Between Site Index of Major Tree Species in The ESSF Zone and Ecological Measures of Site Quality, Scientia Silvica, No:23
30. Louw JH, Scholes MC (2006) Site Index Functions Using Site Descriptors for Pinus patula plantations in South Africa, Forest Ecology and Management, 225, 94–103.
31. Mckenny DW, Pedlar,, JH (2003) Spatial Models of Site Index Based on Tree Species in Ontario, Canada. Forest Ecology and Management. 175, 497-507.
32. Mcnab HW (2010) Effects of Landform on Site Index for Two Mesophytic Tree Species in The Appalachian Mountains of North Carolina, USA, International Journal of Forest Research, volume 2010, 7 pages.
33. McNab WH, Keyser TL (2020) "A vegetative index of stand productivity based on tree inventory for predicting oak site index in the Central Hardwood Region." Canadian Journal of Forest Research 50 (8):760-73. doi: 10.1139/cjfr-2019-0412.
34. Monserud RA, Huang S, Yang Y (2006) Predicting Lodgepole Pine Site Index From Climatic Parameters in Alberta, The Forestry Chronicle, Vol.82, No:4.
35. MTA (2019) Türkiye Jeoloji Haritası. Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü, Ankara
36. Núñez D, Nahuelhual L, Oyarzún C (2006) "Forests and water: The value of native temperate forests in supplying water for human consumption." Ecological economics 58 (3):606-16. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolecon.2005.08.010.
37. Oberhuber W, Pagitz K, Nicolussi K (1997) Subalpine tree growth on serpentine soil: a dendroecological analysis. Plant ecology, 130(2), 213-221.
38. Orlandini S, Bindi M, Howden M (2009) Plant Biometeorology and Adaptation to Climate Variability, Springer.
39. Oviedo AB, Montero G (2005) Site İndex in Relation To Edaphic Variables İn Stone Pine (Pinus pinea L.) Stands in South West Spain, Ann. For. Sci. 62, 61-72.
40. Özel C, Güner ŞT, Türkkan M, Akgül S, Şentürk Ö (2020) Modelling the site index of Pinus pinaster plantations in Turkey using ecological variables, Journal Forest Research, Springer, doi:10.1007/s11676-020-01113-x.
41. Pennock D, Yates T, Braidek J (2007). Soil sampling designs. Soil sampling and methods of analysis:1-14.
42. Pérez P, Kahle H, Spiecker H (2005) Growth trends and relationships with environmental factors for scots pine [Pinus sylvestris (L.)] in Brandemburg Forest Systems 14:64-78.
43. Rodrigue JA, Burger JA (2004) Forest Soil Productivity of Mined Land in the Midwestern and Eastern Coalfield Regions, Soil Sci. Soc. Am. J. 68(3): 833-844.
44. Saraçoğlu Ö (1988) Değişik Yaşlı Göknar Meşcerelerinde Artım ve Büyüme, İ.Ü.Fen Bilimleri Enst., Doktora Tezi, İstanbul, 312 s.
45. Schoeneberger PJ (2002) Field book for de-scribing and sampling soils. National Soil Sur-vey Center, Natural Resources Conservation Service, US Dept. of Agriculture.
46. Seynave I, Gegout JC, Herve JC, Dhote JF, Drapier J, Bruno E, Dume G (2005) Picea abies Site Index Prediction By Environmental Factors And Understorey Vegetation: A Two-Scale Approach Based On Survey Databases, Canadian Journal of Forest Research, 35: 1669-1678.
47. Sharma RP, Brunner A, Eid T (2012) Site Index Prediction from Site and Climate Variables for Norway Spruce Scots Pine in Norway, Scandinavian Journal of Forest Research, 27: 619-636.
48. Skovsgaard JP, Vanclay JK (2008) Forest Site Productivity: A Review of The Evolution of Dendrometric Concepts For Even-Aged Stands, Journal of Forestry, 81 (1): 13-31.
49. Socha J (2008) Effect of topography and geology on the site index of Picea abies in the West Carpathian, Poland, Scandinavian Journal of Forest Research, 23:203-213.
50. Spurr SH, Barnes, BV (1991) Forest ecol-ogy. Wiley, New York.
51. Stage AR, Salas C (2007) Interactions of Elevation, Aspect, and Slope in Models of Forest Species Composition and Productivity, Forest Science, 53, 4, 486-492.
52. Szwaluk KS, Strong WL (2003) Near-surface soil characteristics and understory plants as predictors of Pinus contorta site index in southwestern Alberta, Canada. Forest Ecology and Management. 176(1-3), 13-24.
53. Thornthwaite CW (1948) An Approach to-ward a Rational Classification of Climate. Geo-graphical Review. 38(1), 55-94.
54. Villwock JL, Kabrick JM, Mcnab WH, Dey DC (2011) Landform and Terrain Shape Indices Are Related To Oak Sıte Index In The Mıssouri Ozarks, Proceedings Of the Central Hardwood Forest Conference, GTR-NRS-P-78:197-207.
55. Walkley A, Black IA (1934) An examination of the Degtjareff method for determining soil organic matter, and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil science, 37(1), 29-38.
56. Wang G, Huan S, Monserud RA, Ryan J (2004) "+ Lodgepole pine site index in relation to synoptic measures of climate , soil moisture and soil nutrients." 80 (5).
57. Wolf H (2004) Spruces, Firs and Larches, Encyclopedia of Forest Sciences, p.1449-1458, Elseiver Ltd. and Elseiver Inc, USA and UK.
58. Yahyaoğlu Z (1992) Ağaçlandırma Tekniği Ders Notu, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
59. Yener İ, Altun L (2017) Effect of Climatic Factors on Growth of Oriental Spruce Stands in Mountainous Ecoregion of NE Turkey. International Journal of Ecosystems and Ecology Science, Vol. 7 (3): 597-602.
60. Yener İ, Altun L (2018) Predicting site index for oriental spruce (Picea orientalis L. (Link)) using ecological factors in the eastern black sea, Turkey. Fresenius Environ Bull 27(5):3107–3116.
61. Zhou M, Dean TJ (2004) Relationship of Aboveground Biomass Production, Site Index and Soil Characteristics in A Loblolly Pine Stands, Gen. Tech. Rep. SRS–71. Asheville, NC: U.S. department of Agriculture, Forest Service, Southern Research Station. pp. 368-371.