Karstik orman ekosistemlerinde aynı yaşlı karaçam, sedir ve kayın ormanlarının ölü örtü ve topraklarında depolanan karbon-azot miktarlarının belirlenmesi; bazı mikrobiyal özelliklerinin mevsimsel değişimlerinin izlenmesi
Determination of carbon-nitrogen stock in forest floor and soil of even-aged black pine, lebanon cedar and oriental beech forest in karstic ecosystems; monitoring of seasonal changes in some microbial properties
- Tez No: 534857
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TURGAY DİNDAROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Ormancılık ve Orman Mühendisliği, Forestry and Forest Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 377
Özet
Dünya ülkelerinin iklim değişikliği, çölleşme ile mücadele ve biyoçeşitliliğin korunması konularında faaliyetleri artık küresel ölçekte değerlendirilmekte ve karşılık bulmaktadır. Bu çalışma iklim değişimine ve bozulmalara karşı hassas, kendine özgü özellikleri olan karstik orman ekosistemlerde karbon ve azot stoklarının potansiyelleri, ölü örtü ve toprakların mikrobiyal özelliklerinin mevsimsel değişimlerinin belirlenmesi amacıyla yürütülmüştür. Araştırma sahası olarak Kahramanmaraş İli Andırın İlçesinde yayılış gösteren aynı yaşlı ve saf karaçam (Pinus nigra), sedir (Cedrus libani) ve kayın (Fagus orientalis Lipsky) meşcereleri seçilmiştir. Çalışmada, toplamda 100 ha alanda farklı meşcere kuruluşları esas alınarak bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlemek için 90 adet ölü örtü ve 3 farklı derinlik kademelerinden (0-10 cm, 10-20 cm ve 20-30 cm) toplam 540 adet bozulmuş ve bozulmamış toprak örnekleri toplanmıştır. Ayrıca, belirlenen meşcerelerdeki ölü örtü ve toprakların mikrobiyal özelliklerinin mevsimsel değişimini izlemek için ilkbahar, yaz, sonbahar ve kış mevsimlerinde toplam 720 adet ölü örtü ve toprak örnekleri alınmıştır. Ölü örtü ve toprakların organik karbon içerikleri Walkley-Black ıslak yakma yöntemi, toplam azot modifiye Kjeldahl yöntemi, mikrobiyal biyokütle C ve N içerikleri kolroform-fumigasyon-ekstraktsiyon yöntemi ve mikrobiyal aktivite ise bazal solunum cam kavanoz-inkübasyon yöntemi ile belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda, karaçam meşcerelerinin ölü örtülerinde en yüksek miktarda karbon (2748,91 gr C/m2) ve azot (113,82 gr N/m2) depolandığı, sırasıyla bunu sedir (1971,80 gr C/m2; 93,69 gr N/m2) ve kayın (1191,05 gr C/m2; 53,51 gr N/m2) meşcerelerinin takip ettiği belirlenmiştir. Araştırma sahalarının üst topraklarında depolanan organik C ve toplam N miktarları ise sedirde 53,34 gr C/m2, 7.10 gr N/m2; karaçamda 48,05 gr C/m2, 2,77 gr N/m2 ve kayında 40,77 gr C/m2, 2,46 gr N/m2 bulunmuştur. Alt derinlik kademelerinde ise bu miktarların sedir meşceresi haricinde önemli miktarda azaldığı belirlenmiştir. Ölü örtülerin mevsimsel olarak mikrobiyal biyokütle C içerikleri bakımından en yüksek ortalama değer sonbahar mevsiminde kayın meşceresinde (8921,19 μg g-1), en düşük ortalama değerin ise sedir meşcereleri kış mevsiminde (2487,24 μg g-1) olduğu belirlenmiştir. Bütün mevsimlerin ortalama Cmic ve Nmic değerleri incelendiğinde ise en düşük mikrobiyal topluluk miktarı karaçam meşceresi ölü örtülerinde belirlenmiştir. Üst toprakların Cmic ve Nmic içerikleri bakımından en yüksek değerlerin sedir meşcerelerinde sonbahar mevsiminde (789,47 μg g-1) ve mevsimsel ortalama değerleri yine en düşük karaçam meşcerelerinde olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, ağaç türü ve mevsimsel farkların toprakların bazı özelliklerinin yanında bilhassa mikrobiyal popülasyonlarına ve aktivite hızlarına önemli derecede etki etiiği tespit edilmiştir. Mikrobiyal faaliyelere bağlı olarak sedir meşcerelerinin ölü örtü ve topraklarında daha fazla karbon ve azot depolandığı, kayının yaprak döken tür olmasına rağmen sonbahar ve kış aylarında azalan intersepsiyon miktarına paralel olarak ölü örtü ve topraktan karbon azotun yıkanmasına atfedilmiştir. Mikrobiyal biyokütlenin ve aktivitesinin topraklarda depolanan karbon ve azot miktarına önemli derecede etki etmekle beraber mikrobiyal aktivite hızları kış mevsiminde tamamen durma noktasına gelmiş ve buna karşın sonbahar mevsiminde en hızlı ayrıştırma kapasitelerine ulaştığı belirlenmiştir. Bunun yanında, hareketli topoğrafyaya sahip karstik ekosistemlerde mikrobiyal biyokütlenin ve aktivite hızının iklim (nem ve sıcaklık) ve edafik (pH, toprak tekstürü…vb) faktörler tarafından daha kısa mesafelerde değiştirildiği anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
The climate change, combating desertification and conservation of biodiversity is now a concern for all countries of the world. This study aims to determine the potential carbon and nitrogen stocks in karstic forest ecosystems which are sensitive to climate change and degradation and the seasonal changes of microbial characteristics of forest floor and soil of different tree species. The Andırın district of the Kahramanmaraş Province are natural habitat of the black pine (Pinus nigra), Lebanon cedar (Cedrus libani) and oriental beech (Fagus orientalis Lipsky) stands were chosen as the study area. Totally 100 ha of different stand types, a total of 90 litters, and 540 disturbed-undisturbed soil samples were collected from three different depth layers (0-10 cm, 10-20 cm and 20-30 cm) to determine some physical and chemical properties. In addition, a total of 720 forest litter and soil samples were collected in spring, summer, autumn and winter seasons in order to observe seasonal changes in the microbial characteristics. The organic carbon contents of the forest litter and soil were determined by the Walkley-Black wet burning method, the total nitrogen modified Kjeldahl method, the microbial biomass C and N contents by the colroform-fumigation-extraction method and the microbial activity by the basal respiration glass jar-incubation method. The results showed that the highest carbon (2748,91 gr C / m2) and nitrogen (113,82 gr N / m2) stocks of forest floor were stored in the pine stands, respectively. The cedar (1971,80 gr C/m2; 93,69 gr N/m2) and beech stands (1191,05 gr C / m2; 53,51 gr N / m2) were followed by the stands. organic C and total N stored in top soil layer were found 53,34 gr C/m2, 7.10 gr N/m2 in cedar, 48,05 gr C/m2, 2,77 gr N/m2 in black pine and 40,77 gr C/m2, 2,46 gr N/m2, respectively. It was determined that these amounts significantly decreased except for cedar stands at subsoil depths. Seasonal microbial biomass C content of the forest floor were found highest (8921,19 μg g-1) at the autumn season in beech stands and lowest (2487,24 μg g-1) at the cedar stands in winter season. When the average Cmic and Nmic values of all seasons were examined, the lowest microbial community amount was determined in the pine stands. In the topsoil, the highest average Cmic and Nmic values were determined at cedar stands in the autumn season. Besides, top soil of the pine stands were contained lowest Cmic and Nmic values for all seasons. Consequently, tree species and seasonal changes have a significant effect on some soil properties especially microbial populations and activity. Depending on the activity of microorganisms in the forest floor and topsoil of cedar stands store most carbon and nitrogen. Although the beech is a deciduous species, it has less C and N stored. It is thought that this is caused by the weathering of carbon and nitrogen, parallel to the decreasing interception rate in autumn and winter, from the forest floor and soil. Microbial biomass and its activity have a significant effect on the amount of carbon and nitrogen stored in soils. The microbial activity rate reached the fastest mineralization capacities during the autumn season, but it was almost stopped in following winter season. In addition, it was noticed that microbial biomass and activity in karstic ecosystems with moving topography were changed at shorter distances by climate (humidity and temperature) and edaphic (pH, soil texture, etc.) factors.
Benzer Tezler
- Arazi kullanım şekillerine göre toprak kalitesi veri setlerinin belirlenerek orman ekosistemlerinde aktüel verimlilik ilişkilerinin araştırılması
Investigation of actual efficiency relations by determining soil quality data sets according to land usage in forest ecosystems
AHMET REİS
Doktora
Türkçe
2020
Ormancılık ve Orman MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGAY DİNDAROĞLU
- Küre Dağları Milli Parkı'nın Bartın bölümünde bulunan Zoni yaylası ve etrafının florası
The flora of the Zoni plateau located in Bartin, Kure Mountains National Park and surroundings
SERPİL TEKEBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
BotanikBartın ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZAFER KAYA
- Karstik ekosistemlerde yetişme ortamının araştırılması ve haritalanması (Kahramanmaraş-Andırın Sarımsak dağı örneği)
Investigation and mapping of site features of karst ecosystems (Sarimsak mountain Andirin-Kahramanmaras)
YASİN VERMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Ormancılık ve Orman MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TURGAY DİNDAROĞLU
- Karstik ekosistemlerde farklı arazi kullanım şekilleri altında gelişen toprakların bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin araştırılması
Research on some physical and chemical properties of soil developed under different land use forms at karst ecosystems
ÖMER BOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Ormancılık ve Orman MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TURGAY DİNDAROĞLU
- Karstik doğal ve ağaçlandırma sahalarında sedir(Cedrus libani A. Rich.) ve karaçam (Pinus nigra Arnold.) topraklarının fiziksel, kimyasal, mineralojik ve mikromorfolojik özellikleri
Physical, chemical, mineralogical and micromorphological properties of cedar(Cedrus libani A. Rich.) and black pine (Pinus nigra Arnold.) soils in natural and planted karstic areas
SEVDA POLAT