İ.Ü. Orman Fakültesi araştırma ormanındaki baltalıkların koruya dönüştürülmesi işlemlerinin ölü örtü ve topraktaki azot değişimine etkileri
The effects of the conversion of coppice treatments on nitrogen alteration of forest floor and soil in research forest of İstanbul University forestry faculty
Yazar: ENDER MAKİNECİ
Danışman: PROF. DR. M. DOĞAN KANTARCI
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Toprak İlmi ve Ekoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 1999
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering
Dizin: Azot = Nitrogen ; Baltalık orman = Coppice forest ; Koruluk = Grove ; Ormanlar = Forests ; İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi = Istanbul University Forestry Faculty

Özet:
Bu çalışmada; Dört farklı ağaç türünden oluşmuş baltalık ormanlarmda,farklı şiddetteki ayıklama (tekleme) kesimleri sonrası, meşcere içinde bazı ölü örtü ve üst toprak özelliklerinin ve özellikle üst toprak ve ölü örtüde toplam azot miktarlarının değişimi araştırılmıştır. Mevkii, tklim. Anakaya ve Toprak. Bitki Örtüsü Î.Ü. Orman Fakültesi Eğitim ve Araştırma Ormanı 28°59'17" - 29°32'25" doğu boylamları ile 41°09'15" - 41oH'01" kuzey enlemleri arasında yeralmaktadır. Gürgen ve Meşe ormanlarındaki örnek alanlar araştırma ormanının doğusunda Fındıksuyu ve Sivritepe arasında, Ihlamur ve Kestane ormanlarındaki örnek alanlar ise kuzeyde Kılıçpınar Sırt Yolu-Balaban Dere arasında yer almaktadırlar. Araştırma ormanının yükseltisi 30-240 m arasında değişmektedir. Bahçeköy Meteoroloji İstasyonu verilerine göre (1948-1970) yıllık ortalama yağış 1074.4 mm, yıllık ortalama sıcaklık 12.8 "C'dır. Thorntwaite metoduna göre araştırma alanında yazın orta derecede su noksanı olan ve deniz (okyanus) etkisine yakın bir iklim tipi hakimdir. Tüm örnek alanların anakayası toztaşı şistidir. Örnek alanların topraklan orta derin olup kestane ormanında toprak taşlı, ıhlamur ormanında toprak çok taşlı, gürgen ve meşe ormanlarının topraklan ise taşsızdır. Toprak türü balçıklı kil olup genetik toprak tipi Solgun Esmer Orman ToprağYdır. Araştırma alanında yaygın ağaç türleri Sapsız Meşe (Quercus petrea L. subsp iberica), Macar Meşesi (Quercus frainetto Ten.), Saçlı Meşe (Quercus cerris L.), Adi Gürgen (Carpinus betulus L.), Anadolu Kestanesi (Castanea sativa Miller.), Gümüşi Ihlamur (Tilia argentea Desf.)'dur. XIXAraştırma Metodlan: Çalışma 1995 yılında başlamış ve dört farklı ağaç türünden deneme alanları seçilmiştir. Bu türler; Macar Meşesi (Quercus frainetto Ten.), Adi Gürgen (Carpinus betulus L.), Anadolu Kestanesi (Castanea sativa Miller.), Gümüşi Ihlamur (Tilia argentae Desf.)'dur. Her bir ağaç türü alanlarda saf veya hakim tür olarak yer almaktadır. 1995 yılı Eylül ve Ekim aylarında her bir ağaç türüne ait örnek alanlarda farklı şiddette bakım kesimleri (kaba temizlik, hafif ayıklama, şiddetli ayıklama) yapılmış ve bir alan kontrol alam olarak ayrılmıştır. Çalışmada aşağıdaki özellikler belirlenmiştir. 1) Meşcere özellikleri: Ortalama boy-çap, kesimlerden sonra gelen sürgünlerin sayılan çap ve boylan ölçülmüştür. Aynca 1996 yılında her örnek alanda ağaçlann tepe izdüşümleri çizilmiştir. 2) Diri örtü, yaprak ve ölü örtü özellikleri: Ölü örtü örneklerinde 1995, 1996 ve 1997 yıllarında birim ağırlık, pH, organik madde (ateşte kayıp), kül, toplam azot değerleri belirlenmiştir. Diri örtü örneklerinde 1996 ve 1997 yıllannda birim ağırlık, organik madde (ateşte kayıp), kül, toplam azot değerleri belirlenmiştir. Yaprak örneklerinde 1996 ve 1997 yıllannda, organik madde (ateşte kayıp), kül, toplam azot değerleri belirlenmiştir. 3) Toprak Özellikleri: Toprak örnekleri; 1995, 1996, ve 1997 yıllannda Ah ve Ael horizonlanndan hacim örnekleri olarak alınmıştır. Bu örneklerde hacim ağırlığı, ince toprak ağırlığı, tüm azot, pH, organik karbon, C/N oranlan incelenmiştir. SONUÇLAR: 1) Meşe, Gürgen, Kestane ve Ihlamur baltalıklarında yapılan farklı şiddetteki bakım kesimleri ölü örtü ve toprak özellikleri üzerinde etkili olmuştur. 2) Bakım kesimlerinden sonra üst toprak horizonlannda organik karbon ve tüm azot oranlan yükselmiştir. Bu yükselmenin birinci sebebi ölü örtüde aynşmamn hızlanması ve aynşma ürünlerinin toprağa sızmasıdır. İkinci önemli sebep ise üst toprakta biyolojik faaliyetin (ışık ve sıcaklık) artması olmalıdır. XX3) Bakım kesimi yapılan alanlarda toplam ölü örtü ağırlığı azalmıştır. Yaprak ve çürüntü tabakalarındaki genel azalmaya karşılık, humus tabakasının ağırlığı artmıştır Ölü örtünün toplam ' miktarındaki azalma ayrışmanın ilkbaharda hızlandığım göstermektedir. Ancak humus tabakasındaki artış; meşcere içine giren ışık ve sıcaklık etkisi ile humusun erkenden kuruduğunu ve humus ayrışmasının durakladığım işaret etmektedir. Bakım kesimlerinden sonra ölü örtü tabakalarında tüm azot oranlan da artmıştır. 4) Bakım kesimi yapılan alanlarda diri örtü miktarı artmıştır. Diri örtünün artmasına sebep, yapılan ayıklama kesimleri sonucunda toprak yüzeyine daha fazla ışığın ulaşmasıdır. Ayıklama kesiminin şiddetine uyumlu olarak diri örtü yapraklarında azot oranlan da artmıştır. 5) Ayıklama kesimlerinden sonra örnek alanlarda kalan ağaçlann yapraklanndaki tüm azot oranlan, bakım kesimi yapılan alanlarda kontrol alanlanndan daha fazla bulunmuştur.

Abstract:
In this study; at the different coppice forests which consist of four different tree species (oak (Quercus frainetto Ten.), hornbeam (Carpinus betulus L.), chestnut (Castanea sativa Miller.) and lime tree (Tilia argentea Desf.)), the variations due to different levels of improvement cuttings especially on the total nitrogen amounts in forest floor and top soil also, some characteristics of forest floor and top soil were investigated. Location. Climate. Main Rock and Vegetation I.U. Faculty of Forestry Research Forest is situated between 28°59'17" and 29°32'25" east longitudes and between 41°09'15" and 41°1 l'Ol" north latitudes. The sampling plots of hornbeam and oak coppices are located between Fındıksuyu and Sivritepe, at the east of the Research Forest. On the other hand, chestnut and lime tree coppices sampling plots are located between Kılıçpınar Ridge Road and Balaban Dere, at the north of the Research Forest. The altitude of Research Forest differs from 30 m to 240 m. 25 years of recorded data of Bahçeköy Meteorological Station (1945-1970), annual average precipitation is 1074.4 mm, mean temperature is 12,8 °C. According to Thornthwaite Method, the study area has a humid climate, mesothermal, close to oceanic effect with a moderate water deficit in summer. Geologic parent material at sampling plots is schistic siltstone. The soils are moderately deep, stony in chestnut coppice, very stony in lime tree coppice and without stone in hornbeam and oak coppices. Soil texture is loamy clay and soil type is pale brown forest soil. The tree species in the Research Forest are primarily oak (Quercus petrea L. subsp. Iberica, Quercus frainetto Ten., Quercus cerris L.), hornbeam (Carpinus betulus L.), chestnut (Castanea sativa Miller.) and lime tree (Tilia argentea Desf.). XXIIResearch Methods Study began in 1995 and the sampling plots were chosen from four different tree species. These species are oak (Quercus frainetto Ten.), hornbeam (Carpinus betulus L.), chestnut (Castanea sativa Miller.) and lime tree (Tilia argentea Desf.). Each species is pure or dominant in the sampling plots. In September and October 1995, in each sampling plots improvement cuttings at different levels (sanitation, moderate and heavy) were applied and one sampling plot is separated as a control plot. The following properties were measured in the study: 1) Stand Characteristics: Mean height and diameter of trees that remained in sampling plots after the cuttings, the number, diameter and height of new shoots that became after the cuttings were measured. Also, in 1996 on each sampling plots crown projection of trees were drawn. 2) Ground Cover, Leaves and Forest Floor Properties: On forest floor samples; oven dry weight, pH, organic matter (loss on ignition), ash, total nitrogen (Nt) were determined in 1995, 1996, 1997. On ground cover samples; oven dry weight, organic matter (loss on ignition), ash, total nitrogen (Nt) were determined in 1996, 1997. On leaves samples; organic matter (loss on ignition), ash, total nitrogen (Nt) were determined in 1996, 1997. 3) Soil Properties; soil samples were taken from Ah and Ael horizons as volume samples in 1995, 1996, 1997. On these samples; oven dry weight, oven fine soil weight, total nitrogen, pH, organic carbon and C/N ratio values were determined. RESULTS 1) Improvement cuttings at different levels effected on soil and forest floor properties in Oak, Hornbeam, Chestnut and Lime tree coppices. 2) Organic carbon (Corg) and total nitrogen amounts increased in top soil horizons (Ah and Ael). The main reasons of this increase are rapid decomposition of forest floor and leaching of decomposition products in to the soil. Also other reason may be increasing of biological activity. XXIII3) Total forest floor weight, decreased at the sampling plots on which improvement cuttings were applied. While weight of litter and fermentation layers of forest floor decrease, weight of humus layer increased. The decreasing of total forest floor weight shows that decomposition accelerates in spring, increasing of humus layer weights, can be explained by drying effects of lighting and temperature in stands and decreasing of humus decomposition After the improvement cuttings, total nitrogen amounts of forest floor layers increased. 4) At the plots where improvement cuttings were applied ground cover weight has increased. The reason of this occurrence is the reaching more lights inside stand after the cuttings. Total nitrogen amounts of ground cover leaves also increased related by levels of improvement cuttings. 5) Total nitrogen amounts in leaves of remained trees after the cuttings are more than control plots.