Moisture contents of biomass components in coppice oak stands

Öz

Biomass estimation-calculation methods in easy, economic and high accuracy are currently valuable researches depending on increasing importance on estimations of bioenergy, carbon stocks and budgets in forest ecosystems. Weights of biomass and biomass components are given oven dry mass because of the necessity of the estimation of biomass in low bias and variability of moisture. For this reason, estimation-determination of moisture contents in high accuracy and using for similar species provide convenience. Present study was conducted on coppice originated pure oak (Quercus) stands to determine the moisture contents of biomass components in Northern Thrace. Moisture contents of five different biomass components (foliage, branch, crown, stem and total aboveground) on 474 destructively sampled trees from different oak species (Hungary Oak, Turkey Oak, Sessile Oak) and development stages (Ma,Mb,Mc). Statistical comparison of moisture contents regarding as species and development stages were performed with Bonferroni-Dunn test. In conclusion, moisture contents of branch and crown showed significantly difference at p=0.05 significance level, stem moisture contents did not significantly differ and moisture of above ground biomass of A development stage was 36% and significantly different from other stages (Mb and Mc, 38%) in comparison of development stages without species discrimination. Moisture contents of foliage, branch and crown of Turkey Oak were significantly different at p=0.05 significance level, moisture contents of stem and above ground biomass did not show significantly difference in comparison of oak species.

Anahtar Kelimeler

• Species,Development stage,Hungary oak,Turkey oak,Sessile oak,Species

Baltalık meşe meşcerelerinde ağaç biyokütle bileşenlerinin nem oranları

Öz

Orman ekosistemlerinde, biyoenerji, karbon stokları ve bütçe hesaplamalarında artan önemine bağlı olarak biyokütle araştırmalarının kolay, ekonomik ve yüksek doğrulukta hesaplama-belirleme yöntemleri güncel değerdedir. Biyokütlenin düşük hata ile belirlenmesinin gerekliliği ve bitkisel bileşenlerin nem oranlarının çok değişken olmasından dolayı, bitkisel kütle ve bileşenlerin ağırlıkları fırın kurusu olarak verilmektedir. Bu sebeple, nem oranlarının yüksek doğrulukta tahmini, belirlenmesi ve benzer türler için kullanımı kolaylık sağlayacaktır. Bu amaçla gerçekleştirilen çalışma, Kuzey Trakya baltalık kökenli saf meşe (Quercus) meşcerelerinde gerçekleştirilmiştir. Farklı meşe türleri (Macar Meşesi, Saçlı Meşe, Sapsız Meşe) ve farklı gelişim çağlarında (Ma,Mb,Mc) yıkıcı örnekleme ile örneklenen toplam 474 ağaçtan beş farklı biyokütle bileşeni (yaprak, dal, taç, gövde, toplam toprak üstü) nem oranları belirlenmiştir. Meşe türlerinin ve gelişim çağlarının biyokütle bileşenlerinin nem oranları bakımından karşılaştırılması, Bonferroni-Dunn testi ile yapılmıştır. Sonuç olarak tür ayrımı yapılmadan gelişim çağlarının karşılaştırılmasında yaprak, dal ve taç nem oranları bakımından p=0.05 anlamlılık düzeyinde gelişim çağlarının farklılık gösterdiği, gövde nem oranı bakımından gelişim çağları arasında herhangi bir farklılığın bulunmadığı, toplam toprak üstü nem bakımından ise sadece Ma gelişim çağı yaklaşık % 36’lık nem oranı ile diğer gelişim çağlarından (Mb ve Mc yaklaşık % 38) farklılık göstermektedir. Gelişim çağı ayrımı yapılmadan meşe türlerinin karşılaştırılmasında, yaprak, dal ve taç nem oranları bakımından p=0.05 anlamlılık düzeyinde sadece saçlı meşenin diğer türlerden farklı olduğu, gövde ve toplam toprak üstü nem oranları bakımından ise türler arasında herhangi bir farkın olmadığı tespit edilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Macar meşesi,Tür,Gelişim çağı,Saçlı meşe,Sapsız meşe,Tür

Kaynakça

1. Auclair, D., 1986. Measurement errors in forest biomass estimation. In: Wharton, E. H., Cunia, T. (Eds.), Estimating Tree Biomass Regressions and their Error. NEGTR- 117. USDA, Forest Service, Northeastern Forest Experimental Station, Broomall, pp. 1–13.
2. Auclair, D., Metayer, S., 1980. Methodologie de l’evaluation de la biomasse aer1enne sur pied et de la production en biomasse des taillis. Acta Oecologica, 1: 357–377.
3. Bi, H., Murphy, S., Volkova, L., Weston, C., Fairnman, T., Li, Y., Law, R., Norris, J., Lei, X., Caccamo, G., 2015. Additive biomass equations based on complete weighing of sample trees for open eucalypt forest species in south-eastern Australia. Forest Ecology and Management, 349: 106–121.
4. Çömez, A., 2010. Sündiken Dağlarında Sarıçam (Pinus sylvestris L.) Meşcerelerinde Karbon Birikiminin Belirlenmesi. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
5. Dinno, A., 2015. Nonparametric Pairwise Multiple Comparisons in Independent Groups Using Dunn’s Test. The Stata Journal, 15 (1): 292-300.
6. Durkaya, B., 1998, Zonguldak Orman Bölge Müdürlüğü Meşe Meşcerelerinin Biyokütle Tablolarının Düzenlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak.
7. Durkaya, B., Durkaya, A., 2008. Türkiye topraküstü tek ağaç ve meşcere biyokütle Tabloları. Bartın Orman Fakültesi Dergisi, 10 (13): 1-10.
8. Haavik, L.J., Billings, S.A., Guldin, J.M., Stephen, F.M., 2015. Emergent insects, pathogens and drought shape changing patterns in oak decline in North America and Europe. Forest Ecology and Management, 354: 190-205.

9. Hosegood, S., Leitch, M., Shahi, C., Pulkki, R., 2011. Moisture and energy content of fire-burnt trees for bioenergy production: A case study of four tree species from northwestern Ontario. The Forestry Chronicle, 87(1): 42-47.
10. Irmak, A., Kurter, A., Kantarcı, M.D., 1980. Trakya’nın Orman Yetişme Ortamı Bölgelerinin Sınıflandırılması. İstanbul Üniversitesi Yayın No:2636, Orman Fakültesi Yayın No: 276, Matbaa Teknisyenleri Basımevi, İstanbul. Kantarcı, M.D., 1976. Trakya Ormanlarının Bölgesel Orman Yetişme Muhiti Özelliklerine Göre Doğal Ağaç ve Çalı Türleri İle Sınıflandırılması. İstanbul üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, A-26(2): 138-210.
11. Karaöz, Ö., 1992. Yaprak ve ölü örtü analiz yöntemleri. İstanbul Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, 42(1-2):57-72.
12. Keduolhouvonuo, Kumar, H., 2017. Variation in wood specific gravity of selected tree species of Kohima district of Nagaland North Eastern parts of India. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 6(6):70-74.
13. King, D.A., Davies, S.J., Tan, S., Noor, N.S.M., 2006. The role of wood density and stem support costs in the growth and mortality of tropical trees. Journal of Ecology, 94:670–680.
14. Makineci, E., Yılmaz, E., Özdemir, E., Kumbaşlı, M., Sevgi, O., Keten, A., Beşkardeş, V., Zengin, H., Yılmaz, H., Çalışkan, S., 2011. Kuzey Trakya koruya tahvil meşe ekosistemlerinde sağlık durumu, biyokütle, karbon depolama ve faunistik özelliklerin belirlenmesi. TÜBİTAK Projesi, TÜBİTAK-TOVAG 107O750.
15. Makineci, E., Özdemir, E., Çalışkan, S., Yılmaz, E., Kumbaşlı, M., Keten, A., Beşkardeş, V., Zengin, H., Yılmaz, H., 2015. Ecosystemcarbon pools of coppice-originated oak forests at different development stages. European Journal of Forest Research, 134:319–333.
16. Onyekwelu, C.J., 2004. Above-ground Biomass Production and Biomass Equations For Even-Aged Gmelina Arborea (ROXB) Plantations in South-Western Nigeria. Biomass & Bioenergy, 26:39-46.
17. Onyekwelu, C.J., 2007. Growth, Biomass Yield and Biomass Functions For Plantation-Grown Nauclea Diderrichii (De Wild) in The Humid Tropical Rainforest Zone South-Western Nigeria. Bioresource Technology, 98:2679-2687.
18. Özcan, Y., 2018. Van yöresi Boz Kavak (Populus x canescens) Tek Ağaç Bitkisel Kütlesinin Belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
19. Paul, K. I., Roxburgh, S. H., Larmour, J. S., 2017. Moisture content correction: Implications of measurement errors on tree-and site-based estimates of biomass. Forest Ecology and Management, 392:164-175.
20. Pehlivan, S., 2014. Türkiye’deki Bitkisel Kütle Çalışmalarının Değerlendirilmesi. II. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu, “Akdeniz ormanlarının geleceği: Sürdürülebilir Toplum ve çevre”, 22-24 Ekim 2014, Isparta, s.683-692.
21. Picard, N., Saint-André, L., Henry, M., 2012. Manual for Building Tree Volume and Biomass Allometric Equations: From Field Measurement to Prediction. Food and Agricultural Organization of the United Nations, Rome, and Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement, Montpellier, 215 pp.
22. Pohlert, T., 2014. _The Pairwise Multiple Comparison of Mean Ranks Package (PMCMR). R package, https://CRAN.R-project.org/package=PMCMR.
23. R Core Team, 2016. R: A language and environment for statistical computing, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, https://www.R-project.org/.
24. Reuter, D.J., Robinson, J.B., Peverill, K.I., Price, G.H., Lambert, M.J., 1997. Guidelines for collecting, handling and analysing plant material. In: Reuter, D.J., Robinson J.B. (Eds.), Plant Analysis: An Interpretation Manual, second ed., pp 53–80.
25. Saraçoğlu, N., 1998. Kayın (Fagus orientalis Lipsky) Biyokütle Tabloları. Turkish Journal of Agriculture and Forestry, 22:93-100.
26. Snowdon, P., Raison, J., Keith, K., Ritson, P., Grierson, P., Adams, M., MNontague, K., Bi, H., Burrows, W., Eamus, D., 2000. Protocol for Sampling Tree and Stand Biomass. National Carbon Account System Technical Report No. 31. Australian Government, Canberra, Australia.
27. Şölener, M., 2004. Kızılçam biyokütlesinde ısıl değer belirlenmesi. Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi C.XVII, S.2.
28. Tolunay, D., Makineci, E., Şahin, A., 2017. İstanbul-Durusu kumul alanlarındaki Sahil Çamı (Pinus pinaster Ait.) ve Fıstık Çamı (Pinus pinea L.) ağaçlandırmalarında karbon birikimi. TÜBITAK Projesi, Proje no: 114O797.
29. Uçar, G., 1988. Odun ve orman artıklarının enerji ve kimyasal madde kaynağı olarak değerlendirilme olanakları-odun ve benzeri bitkisel biyokütlenin termik ayrıştırma yöntemleri. Journal of the Faculty of Forestry, Istanbul University, B-38(1):76-91.