Yarı kurak bir bölgede çölleşmenin izlenmesini sağlayacak göstergelerinin belirlenmesi ve haritalanması
Assessment of desertification indicators in a semi arid region for monitoring and mapping
Yazar: NURHAN MUTLU
Danışman: PROF. DR. HİKMET GÜNAL
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Arazi bozulması = Land degradation ; Arazi kullanımı = Land use ; Kuraklık = Drought ; Tarım alanları = Agricultural lands ; Çölleşme = Desertification

Özet:
Arazi bozulması doğal ve insan kaynaklı faktörlerin etkisi ile toprağın biyolojik üretkenlik yeteneğini ve bozulmaya karşı dayanıklılığını kaybetmesine neden olan dünyada oldukça geniş alanlarda rastlanan küresel ölçekli bir problemdir. Çalışmanın amacı; 10.073 km2 genişliğinde olan Tokat ili sınırlarındaki arazilerin çölleşme potansiyellerinin belirlenmesidir.  Denizden yüksekliği 198 m ile 1980 m arasında olan çalışma alanı, çoğunluğu tarım arazilerine gelecek şekilde 2.5km * 2.5km genişliğindeki kare gridlere ayrılmıştır. Gridlerin yaklaşık köşe noktalarında 0-20cm derinliklerden toplam 578 adet toprak örneği alınmıştır. Toprak örnekleri toprağın fonksiyon göstermesinde etkili olan ve arazi içi uygulamalarla kolaylıkla değişebilen özellikler bakımından analiz edilmiştir. Bu kapsamda, toprak örneklerinin pH, elektriksel iletkenlik, kireç, organik madde, yarayışlı fosfor, yarayışlı potasyum, parçacık büyüklük dağılımı, hacim ağırlığı, agregat stabilitesi, yarayışlı su içeriği, su dolu gözenek hacmi, toplam organik karbon ve sodyum adsorbsiyon oranı (SAR) analizleri yapılmıştır. Toprak örneklemeleri esnasında arazilerin bozulması ve çölleşmesinde önemli olduğu düşünülen bitki örtüsü, eğim, yüzey taşlılığı gibi bir kısım özelliklerde not edilmiştir. Bu çalışmada, Akdeniz iklimi etkisinde yer alan ülkelerde çölleşmeye hassas alanların belirlenmesi amacı ile geliştirilen MEDALUS modeli kullanılmıştır. Modelin bölgeye adaptasyonunda, özellikle toprak indikatörü içerisine yeni parametreler ilave edilmiştir. Ayrıca, modelde indikatörlerin skorlarının hesaplanmasında parametrelerin eşit düzeyde etkileri hesaplamaya katılırken, bu çalışmada analitik hiyerarşi yöntemi (AHP) ile parametrelere farklı ağırlıklar kazandırılmıştır. Çalışma alanında toprak kalitesi indeksi (TKİ) ve iklim kalitesi indeksi (İKİ) değerleri çoğunlukla orta derecede kaliteli olarak belirlenmiştir. Vejetasyon kalitesi indeksi (VKİ) çalışma alanının 6177,12 ha (%1,29) orta kalitede ve 472.755,67 ha (%98,71)'inde ise düşük kalitedir. Amenajman kalitesi indeksi (AKİ) çoğunlukla yüksek olarak belirlenmiştir. AKI'nın yüksek olduğu alanlar 75892,92 (%15,85), orta olduğu alanlar 288.796,53 ha (%60,30) ve düşük olduğu alanlar ise 114.244,44 ha (%23,85)'dır. İndikatörlerin AHP ile belirlenen ağırlıklarının geometrik ortalaması ile hesaplanan çölleşmeye hassas alanlar indeksi (ESAI) ise çalışma alanı çölleşme açısından kritik ve kırılgan olarak görülmektedir. Çölleşme açısından kritik olan alanlar tüm alanın %73,66'sını oluştururken kırılgan olarak tanımlanan alanlar ise 126.186,72 ha alan (%26,34) kaplamaktadır.  Çoğunluğu tarım arazilerinden oluşan çalışma alanında kritik düzeyin bu denli yüksek olması, bölgede tarımsal üretimin sürdürülebilirliği açısından önemli sorunların varlığına işaret etmektedir. Özellikle amenajman ve vejetasyon kalitesi açısından problemli olan arazilerde zaman geçirilmeden gerekli tedbirlerin alınması arazilerin ileri düzeyde bozunmalarını önlemek için gereklidir.

Abstract:
Land degradation is a global scale problem over large areas of the world where soils has suffered from a loss the ability of biological production and resilience caused by both, natural and anthropogenic factors. The purpose of this study was to determine the desertification potential of 10.073 km2 lands within Tokat province. The study area with an altitude between 198 m and 1980 m was divided into 2,5km * 2,5km square grids which are mostly placed within the agricultural lands. Total of 578 soil samples from 0-20 cm depths ofapproximately the corners of each grids were collected. Soil samples were analyzed for the charecteristics important for the functioning capacity of soils and easy to change with land management practices. In this regard, pH, electrical conductivity, lime, organic matter, available phosphorus, available potassium, particle size distribution, bulk density, aggregate stability, available water content, water-filled pore space, total organic carbon and sodium adsorption ratio (SAR) of soil samples were determined. Charcteristics such as vegetation, slope and surface features which are important for the land degradation and desertification were noted during soil sampling. MEDALUS model that was developed to identify the sensitive areas for desertification in the Mediterranean countries was used in this study. New parameters were included to the soil indicator in order to adapt the model to the study area. In addition, while even contribution of each parameters within an indicator was accepted in the original model, the use of analytic hierarchy process (AHP) in this study has given different weights to each of the parameters within an indicator. Soil quality index (SQI) and climate quality index (CQI) values in the study area are usually indicated to moderate quality. Vegetation quality index (VQI) is mainly low with an area of 472,755.67 ha (98.71%) and only 6177.12 ha (1.29%) is in medium quality. Management quality index (MQI) is determined mostly high. The coverage area with high MQI is 288,796.53 ha (60.30%) and low area is 114,244.44 ha (23.85%). Environmentally sensitive area index to desertification was calculated by the geometric means of weighted indicator scores determined by AHP (ESAI). The study area is mostly critical and fragile to desertification. Critical lands to desertification composed of 73,66 the study area and the fragile lands in study area covers 126,186.72 ha (26.34%). High level of critical lands to desertification indicates the existence of serious problems in terms of sustainability of agricultural production in the region. In particular, necessary measures in terms of vegetation and management qualities should be taken in advance to prevent the further degradation of land