Marmara Bölgesindeki sapsız meşe (Quercus petraea (Mattuschka) Liebl.) meşcerelerinin hasılatı ve amenajman esasları
Management principles and yield of sessile oak (Quercus petraea (Mattuschka) Liebl.) stands in Marmara Region
Yazar: ABBAS ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. AHMET YEŞİL
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Orman Amenajmanı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Marmara Bölgesinde doğal yayılış gösteren, aynı yaşlı, saf, sürgünden yetişmiş sapsız meşe meşcerelerinin artım ve büyüme ilişkileri ile amenajman esaslarını ortaya koymak araştırmanın amacını oluşturmaktadır. Bu kapsamda; tek ağaç modelleri, bonitet tablosu, çift girişli gövde hacim ve sıklığa bağlı hasılat tabloları oluşturulmuştur. Marmara Bölgesi'nin coğrafi sınırları çalışma alanının kapsamını oluşturmaktadır. 128 adet geçici örnek alandan elde edilen veriler ve bu alanlardan belirlenen 325 adet örnek ağaca ait gövde analizi verileri çalışmanın materyalini oluşturmaktadır. Örnek alanlar, arazi incelemeleri sonucunda bilinçli olarak belirlenmiş ve büyüklükleri 0,01-0,20 ha arasında olmak üzere, daire şeklinde alınmıştır. Alınan geçici örnek alanların 26'sı müdahale görmemiş olan 11-20 yaş arasındaki meşcerelerden, 102'si ise 21-120 yaş arasındaki müdahale görmüş meşcerelerden seçilmiştir. 

Yetişme ortamı verim gücü, sapsız meşe türü için standart yaş 60 yıl alınarak meşcere yaşı ve üst boy değişkenleri kullanılarak polimorfik yöntemle belirlenmiştir. Bonitet eğrilerinin belirlenmesi için, farklı yetişme ortamlarındaki meşcerelerin galip tabakasında yer alan 160 ağaçtan elde edilen verilerden yararlanılmıştır. Bonitet eğrilerinin oluşturulması için, belirlenen ağaçların standart yaşa karşılık gelen periyodik gövdelerinin boy değerleri dikkate alınarak üç grup oluşturulmuştur. Daha sonra bunlardan yararlanılarak grupların gelişme eğilimini gösteren ana eğriler elde edilmiştir. Yaş - üst boy ilişkisini dengelemek için daha önceki çalışmalarda yaygın bir şekilde kullanılmış ve istatistiki bakımdan anlamlı sonuçlar alınmış olan dört adet regresyon denklemi denenmiştir. Bu denklemler içerisinde Prodan (1961) tarafından önerilen denklem, istatistiki bakımdan en uygun regresyon denklemi olarak saptanmıştır. Bonitet eğrilerinin belirlenmesini sağlayan veri gruplarına ait ana eğrilerin, regresyon denklemlerinin belirtme katsayıları (R²), A grubu için 0,999, B grubu için 0,998 ve C grubu için ise 0,999 olarak bulunmuştur. Her üç grup için de, F değerinin anlamlılık değeri p (Sig.) <0,001 olduğundan, üst boy (h_üst) bağımlı değişkeni ile yaş (t) bağımsız değişkeni arasında pozitif yönde çok güçlü bir ilişkinin varlığı saptanmıştır. Ana eğrilerden yararlanılarak bonitet eğrileri elde edilmiş ve bu eğrilerden de bonitet endeksleri belirlenmiştir. En büyük ve en küçük ağaç boy değerlerinin farkları da dikkate alınarak, sürgün kökenli sapsız meşe türü için 5 bonitet sınıfı oluşturulmuştur. Standart yaş için I., II., III., IV. ve V. bonitet sınıfının sınıf orta değerleri sırasıyla 23.5, 20.5, 17.5, 14.5 ve 11.5 m olarak belirlenmiştir. Bonitet endekslerinden yararlanılarak her bir örnek alanın standart yaşa göre bonitet sınıfları ve bonitet dereceleri hesaplanmıştır. 

Örnek ağaçların hacimleri hesaplanırken orta yüzey (Huber) formülü kullanılarak, gövde analizi yöntemiyle periyodik olarak elde edilmiştir. Gövde analizi yöntemiyle elde edilen periyodik ağaçların gerçek hacimleri bağımlı, periyodik ağaçların göğüs çapı ve ağaç boyu değerleri bağımsız değişken alınarak regresyon analizi yöntemiyle farklı model yapıları denenmiştir. 
 
Denenen modeller içerisinde; en uygun sapsız meşe tek girişli gövde hacim denklemi olarak v= a_0+a_1*〖d+a〗_2*d^2   (Hohenadl-Krenn) saptanmıştır. Saptanan regresyon denkleminin belirtme katsayısı R²= 0,965 olarak hesaplanmış, hacim değişkeni ile kabuklu göğüs çapı değişkeni arasında pozitif yönde çok güçlü bir ilişkinin varlığı belirlenmiştir. Çift girişli gövde hacim denklemi için en uygun model v= a_0+a_1*d+a_2*d*h+a_3*d^2+a_4*d^2*h  (Meyer) olarak saptanmış ve denklemin belirtme katsayısı R²= 0,990 olarak belirlenmiştir. Hacim ile kabuklu göğüs çapı ve ağaç boyu arasında pozitif yönde çok güçlü bir ilişkinin varlığı tespit edilmiştir. Seçilen denklemin toplam hata yüzdesi % 0,2641ve mutlak hata yüzdesi % 6,5386 olarak belirlenmiştir.

Çalışmanın amaçlarını gerçekleştirmek için meşcere hacim ve hacim elemanları; bonitet, yaş ve sıklık derecesi ile ilişkiye getirilerek sapsız meşe ağaç türü için sıklığa bağlı hasılat tabloları oluşturulmuştur. Sürgünden yetişmiş, doğal, saf, aynı yaşlı, müdahale görmemiş, 20 yaşına kadar olan meşcereler ile 21-120 yaş arasındaki müdahale görmüş meşcereler için 5 bonitet ve 9 sıklık derecesine göre iki ayrı hasılat tablosu düzenlenmiştir. Çalışma kapsamında düzenlenen sıklığa bağlı hasılat tabloları, meşe ormanları için düzenlenmiş olan normal ve sıklığa bağlı hasılat tabloları ile karşılaştırılmıştır.

Marmara Bölgesindeki sürgün kökenli sapsız meşe meşcerelerinin koru orman kuruluşuna dönüştürülmesi için, bu çalışmadan elde edilen bulgulardan yararlanılarak, orman amenajman esasları ortaya konulmuştur.

Abstract:
The aim of the research is to reveal the increment and growth relationships and management principles of sessile oak stands which are even-aged, pure, sprout-originated and naturally distributed in the Marmara Region. Within this scope; single tree models, site index table, double-entry stem volume and density-based yield tables were created. The geographical boundaries of Marmara Region constitute the scope of the study area. The data obtained from 128 temporary sample plots and the stem analysis data of 325 sample trees determined from these plots constitute the material of the study. The sample plots were determined consciously as a result of the field investigations and were taken as circles, with their sizes between 0.01-0.20 ha. 26 of the temporary sample plots taken were selected from the non-intervened stands between the ages of 11-20, and 102 from the intervened stands between the ages of 21-120.


Site quality was determined by polymorphic method using stand age and dominant height variables, by taking the standard age 60 years for sessile oak species. In order to determine the site index curves, the data obtained from 160 trees in the dominant layer of stands in different sites were used. In order to create site index curves, three groups were formed by taking into account the height values of the periodic stems of the determined trees corresponding to the standard age. Then, main curves showing the development tendency of the groups were obtained by using these. In order to equal age - dominant height relationship, four regression equations, which have been commonly used in previous studies and have obtained statistically significant results, have been tested. Among these equations, the equation suggested by Prodan (1961) was determined as the most appropriate regression equation in terms of statistics. The coefficients of determination (R²) of the regression equations of the main curves of the data groups that enable the site index curves to be determined were found as 0.999 for the group A, 0.998 for the group B and 0.999 for the group C. Since the significance value of the F value for all three groups was p (Sig.) <0.001, a very strong positive correlation was found between the dominant height (hupper) dependent variable and the age (t) independent variable. Site index curves were obtained by using the main curves and the site indexes were determined from these curves. Considering the differences of maksimum and minimum values of tree heights, 5 site index classes were created for the sprout-originated sessile oak species. For standard age, median values of I., II., III., IV., and V. site index classes were determined as 23.5, 20.5, 17.5, 14.5 and 11.5 m, respectively. Site index classes and site index levels were calculated by using site indexes according to the standard age of each sample plot.

While calculating the volumes of the sample trees, Huber formula and periodically stem analysis method were used. The actual volumes of the periodic trees obtained by the stem analysis method are dependent, the diameter at breast height and the tree height values of the periodic trees are taken as independent variables and different model structures were tested by regression analysis method. 

Among the tested models; v= a_0+a_1*〖d+a〗_2*d^2   (Hohenadl-Krenn) was determined as the most appropriate sessile oak single-entry stem volume equation. The coefficient of determination of the determined regression equation was calculated as R² = 0.965, and the presence of a very strong positive correlation between the volume variable and the variable of diameter at breast height over bark was determined. The most appropriate model for double-entry stem volume equation was determined as v= a_0+a_1*d+a_2*d*h+a_3*d^2+a_4*d^2*h  (Meyer) and the coefficient of determination of the equation was determined as R² = 0.990. It was determined that there is a very strong positive correlation between the volume and the diameter at breast height over bark and tree height. The total percentage error of the selected equation was determined as 0.2641 % and the absolute percentage error was determined as 6.5386 %.

In order to achieve the objectives of the study, stand volume and volume elements; by associating with site index, age and density, density based yield tables were created for sessile oak tree species. For non-intervented stands which are sprout-originated, natural, pure, even-aged, and up to 20 years old and intervened stands between 21-120 years old, two separate yield tables were arranged according to 5 site index and 9 density degrees. The density based yield tables prepared within the scope of the study have been compared with the normal and density based yield tables for oak forests.

In order to convert sprout-originated sessile oak stands to high forests in Marmara Region, the principles of forest management have been determined by using the results obtained from this study.