Batı Karadeniz kıyı bölgesinde yetişen kayın (Fagus orientalis Lipsky) odununun fiziksel ve mekanik özelliklerinin yetişme ortamı değişkenleriyle ilişkisi
The relationship among ecosystem variables and physical and mechanical properties of eastern beech (Fagus orientalis Lipsky) wood grown in the coastal region of the western Black Sea region of Turkey
Yazar: ŞAHİN BİRCAN
Danışman: DOÇ. DR. OKTAY YILDIZ
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Orman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Ormancılık ve Orman Mühendisliği = Forestry and Forest Engineering

Özet:
Türkiye orman kaynakları ve odun üretimi bakımından dünya ortalamasının altında olan ülkeler arasındadır. Bunun için odun üretimi bakımından önemli türlerle ilgili temel ve uygulamalı araştırmaların arttırılması gerekmektedir. Türkiye'de kayın ormanlarından üretilen odun miktarı tüm ağaçlardan alınan odun miktarının beşte biri gibi çok önemli kısmını oluşturmaktadır. Bu çalışmanın amacı ise; Türkiye'de odun üretimi açısından en önemli türlerden biri olan kayın ağaçlarının yetiştiği ortamlardaki bazı ekosistem değişkenleriyle (arazi eğimi, yükselti, toprak ve ölü-örtü besin içerikleri vb.) odunun fiziksel ve mekanik özelliklerinin nasıl değiştiğini ortaya koymaktır.Araştırma sahaları, Batı Karadeniz kayın ekosistemlerini temsilen Bolu Orman Bölge Müdürlüğü, Akçakoca İşletme Müdürlüğüne bağlı Deredibi İşletme Şefliği'nde coğrafi olarak, 400 07' 05'' ? 410 05' 25'' kuzey enlemleri ile 310 03' 26'' ? 310 12' 46'' doğu boylamları arasındaki yer kayın meşcerelerinden belirlenmiştir.Araştırma sahalarının ortalama sıcaklığı 9 C0 ve yıllık ortalama yağışı 1200 mm'dir. Toprağın Tanecik bileşimi killi balçıktan kumlu balçığa kadar değişmekte olup yöredeki topraklar USDA toprak sınıflandırma sistemine göre Typic Haplumbrepts olarak adlandırmaktadır. Araştırma sahalarında ormanın üst tabakasının büyük bir kısmı 100+ yaşında kayın ağaçlarıyla kaplı olup karışıma % 10-20 arası kestane (Castanea sativa) katılmaktadır.Çalışma için kayının yayıldığı alt rakımdan üst rakıma kadar farklı yükselti ve bakılardan 6 saha seçilmiştir. Bu altı sahanın her birinde sahayı temsil edecek ve 100 m aralıklarda üçgen oluşturacak şekilde, göğüs yüzeyi çapı 30-45 cm'ler arasında reaksiyon odunu olmayan düzgün gövdeli üç ağaç belirlenerek numaralandırılmıştır. Deneme alanı içerindeki ağaçlar göğüs çapından ölçülmüş ve kuzey yönleri belirlenerek motorlu testerelerle ağaçlar kesilmiştir (TSE 4176).Daha sonra her deneme alanından rastgele yöntemle 5 adet 30*30 cm büyüklüğündeki örnek alanlardan mineral toprak üzerindeki ölü-örtü tamamen toplanarak makro-besin içerikleri belirlenmiştir. Sahalardaki toprağın besin yoğunluklarını ve pH'ını belirlemek için, her bir örnekleme noktasından rastgele seçilen 5 noktadan OM mineral toprağa kadar toplandıktan sonra aynı yerden ilk 20 cm toprak derinliklerinden toprak örneği alınmıştır. Toprak örneklerinden pH, organik madde, Toplam C ve N ile diğer makro besin elementleri analiz edilmiştir. Ayrıca her deneme alanın bakısı, yükseltisi, eğimi vb. kaydedilmiştir. Kayının yetişme ortamı özellikleri ile odununu mekanik özellikleri arasındaki ilişkiyi belirlemek için veriler arasında korelasyon analizi yapılmıştır.Analizler sonucu, arazi meyili arttıkça odunun radyal sertliğinin azaldığı (P-değeri = 0.0264), arazide denizden olan yükseklik arttıkça odununun hacim daralmasının arttığı (P-değeri = 0.0274), toprağın asidliği azaldıkça odunun enine kesit sertliğinin arttığı (P-değeri = 0.0134) belirlenmiştir. Ayrıca, ölü-örtü organik maddesinin azot içeriği arttıkça odununun teğet kesit sertliği (P-değeri = 0.0085), odunun teğet yönde genişlemesi (P-değeri = 0.0237), hacim genişlemesi (P-değeri = 0.0191), hacim daralması (P-değeri = 0.0228), şok direnci (P-değeri = 0.0478) değerlerinin azaldığı, organik maddedeki fosfor içeriğinin artmasıyla radyal genişlemenin arttığı (P-değeri = 0.0002), boyuna genişleme ise azaldığı (P-değeri = 0.03) belirlenmiştir. Organik maddenin potasyum içeriğinin ise kayın odununun hacim daralmasıyla ters orantılı olduğu (P-değeri = 0.0357) ortaya çıkmıştır.Türkiye'nin giderek artan odun talebini karşılayabilmesi için orman alanlarından doğal yollarla odun yetiştirmesine güvenmeyip daha yoğun işletme tedbirleri alması gerekmektedir. Öncelikle kaliteli ve daha fazla odun yetişmesini etkileyen ekosistem özellikleri belirlenerek odun üretimine en elverişli yerler ayrılıp bu alanlarda silvikültürel işlemlere yoğunluk kazandırılmalı ve odun yetiştirilmesine fazla elverişli olmayan alanlarda ormanın başka işlevleri için planlanmalıdır.

Abstract:
Turkey is among the countries that experiencing wood shortages. Therefore Turkish foresters need to do basic or applied research for Turkey?s important tree species in terms of wood production. Eastern beech is one of the most important wood producing species in turkey with accounting 20 % of the turkey?s total wood production. Thus, the aim of this study is to investigate the relationships among ecosystem variables and beech wood?s physical and mechanical properties.Research site is located in an eastern beech site located in western Black Sea region of Turkey (400 07? 05?? ? 410 05? 25?? N and 310 03? 26?? ? 310 12? 46?? E). The forest is managed by Akçakoca Forest Management Directorate. The sites have about Yearly 9 C0 average temperature with 1200 mm annual precipitation. Soil texture ranges from clay to clay loam and classified as Typic Haplumbrepts. Above ground canopy is mostly comprises eastern beech with the mixture of about % 10 chestnut (Castanea sativa).For the study 6 sites along the elevation and from changing site aspect were selected. For the each site 3 trees without any default and 100 m apart from each other were marked on tree directions. Then trees were fallen-down with a chain saw and carried to the mill and laboratory for the measurements.In addition forest floor and soil for the first 20 depths were sampled from 5 randomly located places on each site. From these samples soil pH, organic matter content, soil and organic matter macro-nutrient concentrations were determined. Besides for each sapling site elevation, site aspect, slope etc. were recorded. After measurements and analysis data were analyzed fort he correlation among site, soil, forest floor?s variables and wood?s mechanical and physical properties.Data revealed that slope and radial Janka hardness are negatively (P-value = 0.0264), elevation and volume shrinkage are positively (P- value = 0.0274), soil acidity and wood?s longitudinal Janka hardness are negatively (P- value = 0.0134) related. Besides forest floor N concentration is negatively related to wood tangential Janka hardness (P-value = 0.0085), tangential swelling (P- value = 0.0237), volume swelling (P- value = 0.0191), volume shrinkage (P- value = 0.0228) and impact bending strength (P- value = 0.0478). Forest floor phosphor concentration is positively related to radial swelling (P-value = 0.0002), but negatively related to longitudinal swelling (P-value = 0.03). Forest floor potassium concentration is negatively related to wood?s volume shrinkage (P-value = 0.0357).In order to meet increasing wood demand Turkish foresters need to necessary intensive management practices instead of relaying sites? natural wood production capacity. One of the priority is to define the ecosystem variables which can effect wood production in both quantity and quality aspect. Then intensive silvicultural practices can be applied these designated wood production sites. In addition remaining forest lands can be managed for the other function of the forest with society?s desire.